注册
ISSN 1000-6818CN 11-1892/O6CODEN WHXUEU
物理化学学报 >> 2015,Vol.31>> Issue(11)>> 2057-2063     doi: 10.3866/PKU.WHXB201509183         English Abstract
理论与计算化学
密度泛函活性理论中的Rényi熵,Tsallis熵和Onicescu信息能
刘述斌1,2,荣春英1, 吴泽民1, 卢天3
1 湖南师范大学化学化工学院, 资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室, 化学生物学及中药分析教育部重点实验室, 长沙 410081;
2 Research Computing Center, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina 27599-3420, USA;
3 北京科音自然科学研究中心, 北京 100022
Full text: PDF (446KB) HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS)

根据密度泛函理论, 分子的电子密度确定了该体系基态下的所有性质, 其中包括结构和反应活性. 如何运用电子密度泛函有效地预测分子反应活性仍然是一个有待解决的难题. 密度泛函活性理论(DFRT)倾力打造这样一个理论和概念架构, 使得运用电子密度以及相关变量准确地预测分子的反应特性成为可能. 信息理论方法的香农熵和费舍尔信息就是这样的密度泛函, 研究表明, 它们均可作为反应活性的有效描述符. 本文将在DFRT框架中介绍和引进三个密切相关的描述符, Rényi熵、Tsallis熵和Onicescu信息能. 我们准确地计算了它们在一些中性原子和分子中的数值并讨论了它们随电子数量和电子总能量的变化规律. 此外, 以第二阶Onicescu信息能为例, 在分子和分子中的原子两个层面上, 系统地考察了其随乙烷二面角旋转的变化模式. 这些新慨念的引入将为我们深入洞察和预测分子的结构和反应活性提供额外的描述工具.



关键词: Rényi熵   Tsallis熵   Onicescu信息能   香农熵   密度泛函活性理论  
收稿日期 2015-08-12 修回日期 2015-09-18 网出版日期 2015-09-18
通讯作者: 刘述斌, 荣春英 Email: shubin@email.unc.edu;rongchunying@aliyun.com

基金资助: 国家自然科学基金(21503076)及湖南省高校科技创新团队支持计划(湘教通[2012]318号)资助项目

引用文本: 刘述斌, 荣春英, 吴泽民, 卢天. 密度泛函活性理论中的Rényi熵,Tsallis熵和Onicescu信息能[J]. 物理化学学报, 2015,31(11): 2057-2063.
LIU Shu-Bin, RONG Chun-Ying, WU Ze-Min, LU Tian. Rényi Entropy, Tsallis Entropy and Onicescu Information Energy in Density Functional Reactivity Theory[J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2015, 31(11): 2057-2063.    doi: 10.3866/PKU.WHXB201509183

(1) Parr, R. G.; Yang, W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules; Clarendon Press: Oxford, England, 1989.
(2) Geerlings, P.; DeProft, F.; Langenaeker, W. Chem. Rev. 2003, 103, 1793. doi: 10.1021/cr990029p
(3) Chattaraj, P. K.; Sarkar, U.; Roy, D. R. Chem. Rev. 2006, 106, 2065. doi: 10.1021/cr040109f
(4) Liu, S. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2009, 25, 590. [刘述斌. 物理化学学报, 2009, 25, 590.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20090332
(5) Shannon, C. E. Bell Syst. Tech. J. 1948, 27, 379. doi: 10.1002/bltj.1948.27.issue-3
(6) Fisher, R. A. Proc. Cambridge Philos. Soc.1925, 22, 700. doi: 10.1017/S0305004100009580
(7) Ghosh, S. K.; Berkowitz, M.; Parr, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1984, 81, 8028. doi: 10.1073/pnas.81.24.8028
(8) Kullback, S.; Leibler, R. A. Ann. Math. Stat. 1951, 22, 79. doi: 10.1214/aoms/1177729694
(9) Nalewajski, R. F.; Parr, R. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000, 97, 8879. doi: 10.1073/pnas.97.16.8879
(10) Nalewajski, R. F.; Parr, R. G. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 7391. doi: 10.1021/jp004414q
(11) Rong, C. Y.; Lu, T.; Liu, S. B. J. Chem. Phys. 2014, 140, 024109. doi: 10.1063/1.4860969
(12) Liu, S. B.; Rong, C. Y.; Lu, T. J. Phys. Chem. A 2014, 118, 3698. doi: 10.1021/jp5032702
(13) Rong, C. Y.; Lu, T.; Chattaraj, P. K.; Liu, S. B. Indian J. Chem., Sect. A 2014, 53, 970.
(14) Liu, S. B. J. Chem. Phys. 2014, 141, 194109. doi: 10.1063/1.4901898
(15) Zhou, X. Y.; Rong, C. Y.; Lu, T.; Liu, S. B. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30, 2055. [周夏禹, 荣春英, 卢天, 刘述斌. 物理化学学报, 2014, 30, 2055.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201409193
(16) Rong, C. Y.; Lu, T.; Ayers, P. W.; Chattaraj, P. K.; Liu, S. B. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 4977; Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 11110.
(17) Liu, S. B. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 3107. doi: 10.1021/acs.jpca.5b00443
(18) Wu, W. J.; Wu, Z. M., Rong, C. Y.; Lu, T.; Huang, Y.; Liu, S. B. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 8216.
(19) Ré nyi, A. Probability Theory; North-Holland: Amsterdam, 1970.
(20) Tsallis, C. J. Stat. Phys. 1988, 52, 479. doi: 10.1007/BF01016429
(21) Onicescu, O. C. R. Acad. Sci. Paris A 1966, 263, 25.
(22) Bader, R. F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory; Oxford University Press: Oxford, England, 1990.
(23) Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1988, 88, 2547. doi: 10.1063/1.454033
(24) Hirshfeld, F. Theor. Chim. Acc. 1977, 44, 129. doi: 10.1007/BF00549096
(25) Lu, T.; Chen, F. J. Comput. Chem. 2012, 33, 580. doi: 10.1002/jcc.v33.5
(26) Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; et al. Gaussian 09, Revision D.01; Gaussian Inc.:Wallingford, CT, 2009.
(27) Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215. doi: 10.1007/s00214-007-0310-x
(28) Ditchfield, R.; Hehre, W. J.; Pople, J. J. Chem. Phys. 1971, 54, 724. doi: 10.1063/1.1674902
(29) Dunning, T. H., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 90, 1007.
(30) Liu, S. B. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 962. doi: 10.1021/jp312521z
(31) Liu, S. B.; Parr, R. G.; Nagy, A. Phys. Rev. A 1995, 52, 2645. doi: 10.1103/PhysRevA.52.2645
(32) Liu, S. B. Int. J. Quantum Chem. 2006, 106, 1762.
(33) Liu, S. B. J. Chem. Phys. 2007, 126, 191107. doi: 10.1063/1.2741244

版权所有 © 2006-2016 物理化学学报编辑部
地址:北京大学化学学院 邮政编码:100871
服务热线:(010)62751724 传真:(010)62756388 Email:whxb@pku.edu.cn
^ Top