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¿Cómo calcular la cantidad transferida a partir de un análisis de población natural?

Estoy tratando de reproducir la cantidad se refiere como el grado de transferencia de carga reportados en esta publicación por Zhu et al. [Ref. 1] para la F4-TCNQ molécula. Estoy interesado en la sección 3.2 en el texto principal sobre el uso de los bonos de longitud como una estimación de la carga de la cantidad de la transferencia.

capture of figure 3 from reference Zhu et al.]

En la figura 3b, los autores muestran la correlación entre el grado de transferencia de carga, CT$_{pop}$ de su población natural de análisis en comparación a la aproximación de las longitudes de enlace de F4-TCNQ a partir de la ecuación 1, se muestra a continuación.

$$\rho = \frac{\alpha_{CT}-\alpha_{0}}{\alpha_{-1}-\alpha_{0}}$$ con $\alpha_i = l_3 (l_2+l_4)$ donde $l$ es el vínculo de longitud, y el subíndice $i=0, -1, CT$ denotar la netural molécula, el anión, y el compelx, respectivamente.

No está claro para mí, ¿cómo los autores determinaron los valores en el eje y en la Figura 3b, y no hay más aclaraciones o referencias a una metodología para los valores dentro del texto o complementar la información. Ambos ejes en la Figura 3b uso del F4-TCNQ aniones como un arbitrario de referencia.

Puedo calcular el $\rho$ a partir de la ecuación anterior, pero quiero comparar $\rho$ a la CT$_{pop}$ en el nivel de la teoría de yo soy empleo, la verificación de la exactitud de mis cálculos.

A través de la lectura y buscando en google, creo que el CT$_{pop}$ se refiere a un análisis de la población como un Mulliken o natural de la población (AKA Lowdin población), de los que se hace referencia en Méndez et al. [Ref. 2] (en la parte inferior de la página 9, en la Teoría de la nota de pie de página). No sé cómo obtener el grado de transferencia de carga de la que resulta el análisis de la población.

Tengo una referencia de Joo et al. [Ref. 3] ¿quién da más detalles sobre un método similar, escrito en la página 2, columna de la izquierda:


El valor calculado de cargas atómicas fueron utilizados para obtener el grado de la transferencia de carga entre el donante y aceptor de moléculas, lo cual puede ser definido como la suma de todas las cargas atómicas en el donante parte del complejo.


El texto anterior me deja creer que el método para determinar el grado de transferencia de carga es la siguiente:

  1. Calcular un análisis de la población de la DA (donante y aceptor) complejo de determinar la carga atómica
  2. Determinar la carga atómica de cada uno de los fragmentos D y sumando la carga atómica para el D y fragmentos, respectivamente
  3. Informe de la carga atómica de fragmentos como el grado de transferencia de carga.

El último aspecto es Joo et al. [Ref. 3] los informes el valor de la donante de electrones, mientras que Zhu et al. [Ref. 1] indica el valor que el aceptor de electrones, que es F4-TCNQ.

¿Este procedimiento de sonido razonable? Cualquier idea o comentario se agradece.


TL;DR ¿Cómo puedo reproducir los valores que se muestran en la Figura 3b en el eje y, el grado de transferencia de carga de una población natural de análisis?

Referencias

  1. Zhu L; Kim E.-G; Yi Y; Bredas J.-L. de Transferencia de Carga en Complejos Moleculares con 2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8 - Tetracyanoquinodimethane (f4-Tcnq): Una Teoría Funcional de la Densidad Estudio. Química de los Materiales de 2011, 23 (23), 5149-5159 DOI: 10.1021/cm201798x.
  2. Henry Méndez; Heimel, G.; Winkler, S.; Frisch, J.; Opitz, A.; Sauer, K.; Wegner, B.; Oehzelt, M.; Röthel Cristiana; Duhm, S.; et al. De Transferencia De Carga De Cristalitos Como Molecular Eléctrica Dopantes. La naturaleza de las Comunicaciones de 2015, 6 (1) DOI: 10.1038/ncomms9560.
  3. Joo B; Kim, por ejemplo. Independiente del modelo de Determinación del Grado de Transferencia de Carga en Molecular y Complejos Metálicos. Química de Comunicaciones (Cambridge, Inglaterra) 2015, 51 (81), 15071-15074 DOI: 10.1039/c5cc05274b.

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Sam007 Puntos 523

Voy a evadir responder a la pregunta principal, porque no me siento lo bastante expertos, pero quiero señalar que los Naturales de análisis de la población (NPA) es muy diferente (y mejor) de la Loewdin uno. Loewdin se calcula a partir de los orbitales de un especial conjunto de base (a pesar de que viene de la densidad, es todavía libre átomo derivado conjunto de base que se utiliza para obtener la matriz de densidad). NPA (parte de NBO) es a partir de la densidad de la matriz, la cual es ajustada a la particular molecular medio ambiente, por ende, una mejor representación de la "real" atómica de la población. NPA está disponible en el comercial NBO programa, la versión antigua de la que también se incluye con el paquete Gaussiano (tal vez también en otros paquetes, no sé). También puede intentar OBJETIVO cargos que son absolutamente base independiente (si Su densidad es lo suficientemente bueno).

Personalmente yo creo que el análisis Que se propone es fino con NPA o OBJETIVO cargos, pero repito que no soy un experto en el tema.

Ver https://www.q-chem.com/qchem-website/manual/qchem43_manual/sect0061.html y también http://www.huntresearchgroup.org.uk/teaching/teaching_comp_chem_year4/L7_bonding.pdf .

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