【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及理論與計算化學，具體涉及一種利用軌道系數矢量投影來預測化學反應的方法。
技術介紹
1、在光照、加熱、加入催化劑等條件下，化學反應一般可分為兩個階段：底物活化和產物轉化。在底物活化階段，惰性底物可被活化為高活性物種；隨后在轉化為產物階段，通過偶聯或加成等方式轉化為產物。理論計算可以在底物活化階段探究新的活化機制，還可以在轉化為產物階段解釋甚至預測反應的立體選擇性、化學選擇性和區域選擇性等。
2、化學反應具有方向性，因此準確預測反應性必須考慮可能的軌道作用方向。理想的活性預測方法應該像化學反應機理中描述的那樣帶有電子轉移方向，能判定可能的軌道重疊方向。事實上，分子軌道的類型與軌道重疊方向和模式與軌道的類型密切相關，例如π軌道通常是垂直于鍵軸方向的肩并肩重疊模式。
3、然而，目前常用的活性指標計算方法通常不區分軌道作用的方向和模式，雖然這樣可以簡化計算，但在預測分子中存在多個軌道重疊方向的原子的活性時可能不準確。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種利用軌道系數矢量投影來預測化學反應方向的方法。利用本專利技術提供的方法可以預測分子中存在多個軌道重疊方向的原子的活性，進而預測化學反應的可能性。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種利用軌道系數矢量投影來預測化學反應方向的方法，包括以下步驟：
4、根據在gaussian等量化計算程序輸出的計
5、根據分子軌道，得到價層2px、2py、2pz原子軌道的線性組合；
6、利用價層原子軌道系數向量投影法定義主族原子的投影方向；
7、根據價層2px、2py、2pz原子軌道的線性組合，計算軌道系數向量在投影方向上的投影，得到分子中主族原子在投影方向上的投影向量和不同位點、不同方向的原子矢量反應指標；
8、根據主族原子在投影方向上的投影向量和式4～7，得到矢量活性指標
9、根據矢量活性指標采用梯度下降法迭代求解，得到最大的矢量活性指標預測原子在相關位點參與化學反應的可能性；
10、所述不含時薛定諤方程見式1；????????hψn＝enψn?n＝1,2…式1；
11、所述分子軌道的表達式見式2；????????ψn＝∑ci,nψi?????n＝1,2…式2；
12、所述價層2px、2py、2pz原子軌道的線性組合見式3；
13、
14、式4～7中，為改變系數矩陣后對應的密度矩陣；m′ab為原子a與其所有鄰近原子的約束mayer鍵級；為原子a的矢量活性指標；p′ab為原子a與其所有鄰近原子的約束π鍵級。
15、優選地，所述線性組合為系數向量與相應的原子軌道矩陣的乘積形式的展開。
16、優選地，對于平面型不飽和主族原子，定義的投影方向保持相等的角度，即圍繞鍵的角度≥90°。
17、優選地，對于卡賓型不飽和主族原子，定義的投影方向為分布在半圓形區域內的投影方向。
18、優選地，對于線型不飽和主族原子，定義的投影方向為遍布圓形區域的投影方向。
19、本專利技術通過開發的價層軌道系數向量投影法，計算分子中多個可能的價層軌道重疊方向上的系數向量投影，從而得到不同位點、不同方向的原子矢量反應指標等活性指標。通過比較不同位點的原子矢量反應指標，可以預測位點的活性，即原子在該位點上參與化學反應的可能性。通過計算不同位點的原子矢量反應指標、定向電荷密度和相應反應能壘，可以定量、定向預測分子中多個潛在反應位點發生化學反應的可能性，這將對精準合成中解決反應的活性預測和化學選擇性控制等問題具有潛在的應用價值。
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1.一種利用軌道系數矢量投影來預測化學反應方向的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性組合為系數向量(C2px，C2py，C2pz)與相應的原子軌道矩陣的乘積形式的展開。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對于平面型不飽和主族原子，定義的投影方向保持相等的角度，即圍繞鍵的角度≥90°。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對于卡賓型不飽和主族原子，定義的投影方向為分布在半圓形區域內的投影方向。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對于線型不飽和主族原子，定義的投影方向為遍布圓形區域的投影方向。
【技術特征摘要】
1.一種利用軌道系數矢量投影來預測化學反應方向的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述線性組合為系數向量(c2px，c2py，c2pz)與相應的原子軌道矩陣的乘積形式的展開。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對于平面型不飽和主族原...
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