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分子轨道，分子轨道理论是目前应用最为广泛的量子化学理论方法。
（1）HF方法：Hartree-Fock方法,用单个Slater行列式构造近似的波函数，通过对该行列式形式的波函数变分极小来确定据确定具体的波函数形式， 是其他高级分子轨道理论方法的基础。
（2）CI方法：组态相互作用(Configuration Interaction)方法。用HF自洽场方法计算获得的波函数和各级激发的波函数为基展开体系波函数。完全的组态相互作用(Full-CI)是指定基组下最精确的方法，但其计算量约以基函数的阶乘规模增加，目前仅限于对小分子作为Benchmark以检测其他方法的可靠性，在实际应用中常采用截断CI方法，如DCI、SDCI等。由于截断CI不满足体积加合性(size-extensive)，虽然有一些经验方法校正(如Davidson correction)，仍然限制了其应用。
（3）MP方法：多体微扰方法，将多电子体系的总哈密顿算符与Fock算符的差作为体系的微扰项，应用Rayleigh-Schroedinger微扰方法计算。一级微扰等价于HF，二级微扰可以达到甚至超过DCI方法的精度水平，但计算量(N^5)小于DCI(N^6)。一般不适用于能级接近简并的体系。任意阶的MP都是size-extensive的。
（4）多组态自洽场方法：同时对组态和展开系数进行优化，恰当地应用可以克服截断CI不满足体积加合性的缺点，并比较地准确处理能级近简并的体系。
（5）半经验计算方法：Extended Huckel method, AM1,PM3等方法。在计算过程中根据实验数据，将一些波函数积分用经验常数替代，可以上千倍地减少计算量，采用的经验常数不同，半经验算法的应用范围也不同，应用时需要根据研究体系的具体情况进行选择。
密度泛函理论：当分子体系各原子核空间位置确定后，电子密度在空间中的分布也确定，可以将体系的能量表示为电子密度的泛函，密度泛函分析变分法求出能量最低时的电子密度分布和体系能量。 5、 量子化学与其他学科的交叉 量子化学的研究结果在其他化学分支学科的直接应用，导致了量子化学对这些学科的渗透，并建立了一些边缘学科，主要有量子有机化学、量子无机化学、量子生物和药物化学、表面吸附和催化中的量子理论、分子间相互作用的量子化学理论和分子反应动力学的量子理论等。
三种化学键理论建立较早，至今仍在不断发展、丰富和提高，它与结构化学和合成化学的发展紧密相联、互相促进。合成化学的研究提供了新型化合物的类型，丰富了化学键理论的内容；同时，化学键理论也指导和预言一些可能的新化合物的合成；结构化学的测定则是理论和实验联系的桥梁。
其他化学分支学科也已使用量子化学的概念、方法和结论。例如分子轨道的概念已得到普遍应用。绝对反应速率理论（见分子反应动力学）和分子轨道对称守恒原理，都是量子化学应用到化学反应动力学所取得的成就。 物理化学: 计算热分子的力学性质、动力学性质、光谱性质、固体的化学成键性质等. －量子电化学；量子反应动力学；… 有机化学: 预测异构体的相对稳定性、反应中间体性质、反应机理与谱学性质 (NMR, ESR…) 等。 D量子有机化学. 分析化学: 实验光谱的解析等. 无机化学: 过渡金属化合物的成键的性质的解析等。D量子无机化学.
生物化学: 活性中心结构、结构环境效应、酶与底物相互作用等。D量子生物化学.
随着计算量子化学方法与计算机科学的发展, 本世纪可望在复杂体系的精确量子化学计算研究方面取得较大进展.
6、 量子化学的应用 在材料科学中的应用
（一）在建筑材料方面的应用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca 钙矾石、含Ba 钙矾石和含Sr 钙矾石的Al -O键级基本一致，而含Sr 钙矾石、含Ba 钙矾石中的Sr，Ba 原子键级与Sr-O，Ba -O共价键级都分别大于含Ca 钙矾石中的Ca 原子键级和Ca -O共价键级，由此认为，含Sr 、Ba 硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径。
（二） 在金属及合金材料方面的应用
过渡金属（Fe 、Co、Ni）中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质（由金红石型变成四方体心），其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径。 在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子，如低级芳香烃作为碳/ 碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian 98 程序中的半经验方法UAM1、在UHF/ 3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3L YP/ 3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义。
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li + 离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago 等用半经
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H2O分子的量子化学计算
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量子化学计算的基本原理及应用【毕业论文，绝对精品】
关注微信公众号二苯基苷脲衍生物缔合体的晶体结构及量子化学计算--《化学研究与应用》2016年06期
二苯基苷脲衍生物缔合体的晶体结构及量子化学计算
【摘要】：本文以二苯基苷脲为原料,通过两步反应制得二苯基苷脲衍生物的缔合体H,用X-单晶衍射仪对H的晶体结构进行表征,晶体结构表明H是由两个单体(下文称单体M1和M2)组成的缔合体,该晶体属于三斜晶系,空间群为P-1,a=8.3318(5)?,b=15.4294(9)?,c=15.8378(9)?,α=66.147(2)°,β=77.057(2)°,γ=77.504(2)°,V=,Z=2,R(1)=0.0876。量子化学计算结果表明H总能量为-7.18×106k J/mol,两个单体结合能为-113.094 k J/mol,没有虚频,说明H是稳定的。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：O641.1【正文快照】：
苷脲是由尿素与α-二羰基化合物脱水缩合而成的一类环状酰胺类化合物,常用作超分子合成的单体单元,是合成瓜环的重要中间体,自1905年Behrend等人首次报到了普通六元瓜环(cucur-bit[6]urils)以来,其他的普通瓜环[1-3]及改性瓜环[4-5]也相继被报到,大环化学的迅速崛起,使得合成
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