Mešomo ya Fukui le Ditlhaloši tše Pedi tše di Hlalošitšwego: Tshekatsheko ya Mahlale ya Maemo a Godimo

Mešomo ya Fukui e šoma bjalo ka ditlhaloši tša motheo go tšwa go teori ya mošomo ya segokanyipalo sa kgopolo ye e theilwego go DFT, yeo e bontšhago ka moo dielektherone di abago ka gare ga dimolekule. Bokgoni bja go bolela e sa le pele ka go šomiša mešomo ye bo utolla bokgoni bja go neela ka dielektherone goba go amogela bokgoni bja dimolekule mafelong a itšego a athomo go laetša dimelo tša electrophilic goba nucleophilic.

Sehlalosi sa mabedi se godiša tshekatsheko ya mošomo wa Fukui ka go fapantšha dithoto tša nucleophilic le electrophilic mafelong a dimolekule tšeo di kaonafatšago go nepagala ga dikelo tša go arabela ga dikhemikhale. Re hweditše gore bontši bja banyakišiši ba lebane le ditlhohlo tša go bala ditlhaloši tše tše bohlokwa bakeng sa tshekatsheko ya mahlale ye e tšwetšego pele. Mo, re hlamile khoutu ye bonolo ya Python go nolofatša go bala.

Sehlogo se fana ka ditemogo tše di tletšego ka ga mešomo ya Fukui, mmogo le tlhako ya bona ya teori, gammogo le ditshepedišo tša dipalo le tirišo ya Python yeo e šomišago dipoelo tša Tlhahlobo ya Baagi (NPA) tšeo di hweditšwego go tšwa go softwere ya Gaussian.

📥Mešomo ya Fukui le Tlhathollo ya yona ya Mmele

Mošomo wa Fukui I(b) o ela karabelo ya segokanyipalo sa dielektherone ρ(r) ge palo ya dielektherone mo tshepedišong e fetoga gannyane.

Ka dipalo, e hlalošwa bjalo ka:

Moo N e lego palomoka ya dielektherone, gomme v (r) e le bokgoni bja ka ntle. Mošomo wo o ka akanyetšwa ka dipalo ka go šomiša diphapano tše di feletšego:

Kae:

• x ( x ) → tefo ya athomo ya lefelo le itšego ka molekule wo o sa tšeego lehlakore.
• x ( x + 1 ) → tefo ka morago ga go oketša elektrone (anion).
• t ( x − 1 ) → tefo ka morago ga go tloša elektrone (cation).

Mešomo ye mebedi e sekaseka go kwa ga segokanyipalo sa dielektherone go ya go go fetoša maemo go thuša go bolela e sa le pele ka dipaterone tša go arabela ga dikhemikhale.

📥Sehlalosi sa Habeli (Δn(n)) le Tlhathollo ya Dikhemikhale

Mohlalosi wa go ba le mahlakore a mabedi Δ x ( ) o hlwekišwa tshekatsheko ya mošomo wa Fukui ka go fapantšha magareng ga mafelo a go arabela a electrophilic le a nucleophilic:

📥Tlhaloso ya Δn( c ) : .

• Δ c ( c ) → Selete se rata tlhaselo ya nucleophilic .
• Δ d ( c ) < 0 → Selete se rata tlhaselo ya electrophilic .
• Δ x ( c )=0 → Selete ga se sa šome ka dikhemikhale .

Ka go diriša Δ x ( x ), banyakišiši ba ka kgona go laetša ka mo go nepagetšego mafelo a dimolekule ao a arabelago le go bolela e sa le pele ka ditsela tša dikarabelo tša diphedi.

📥Tlhahlobo ya Baagi ba Tlhago (NPA) ka Segaussian

Khemistri ya khomphutha e šomiša NPA kudu go arola segokanyipalo sa dielektherone go ralala le diathomo tša molekule. Software ya Gaussian e tšweletša ditefišo tša NPA ka lentšu la bohlokwa la faele ya go tsenya Pop=NPA . Motheo wa go dira dipalo tša mošomo wa Fukui o fiwa ke ditefišo tše.

Mohlala Tsenyo ya Gaussian bakeng sa Palo ya NPA:

 %chk=mol.chk # B3LYP/6-31G(d,p) Pop=NPA Title: NPA Charge Calculation 0 1 C 0.000 0.000 0.000 H 0.000 0.000 1.090 H 1.026 0.000 -0.363 H -0.513 -0.889 -0.363 H -0.513 0.889 -0.363

Karolo ya ditšweletšwa ya go bala ga Gaussian e fa ditefišo tša NPA ka fase ga hlogo ya " Tshekatsheko ya Baagi ba Tlhago " . Ditefiso tše di ntšhitšwego di rulagantšwe ka tafoleng:

Ditekanyetšo tše di šomišwa ka go sengwalwa sa Python go bala mešomo ya Fukui le tlhaloši ye pedi.

📥Python Khoutu ya Fukui Mosebetsi Palo

Banyakišiši ba šomiša dikelo tše di balwago go kwešiša mekgwa ya dikhemikhale nakong ya dikarabelo mola ba hlama dimolekule tšeo di nago le dithoto tše di itšego tša mošomo go akaretšwa dihlohleletši le bonkgetheng ba diokobatši.

👉Mongwalo wa Python: .

 import pandas as pd # Load the data from the Excel file in the same directory as the script file_path = 'FUKUI.xlsx' df = pd.read_excel(file_path) # Calculate Fukui Functions and Dual Descriptor with 5 decimal places df['fr+'] = (df['Anion(N+1)'] - df['Neutral(N)']).apply(lambda x: f"{x:.5f}") df['fr-'] = (df['Neutral(N)'] - df['Cation(N-1)']).apply(lambda x: f"{x:.5f}") df['fr0'] = ((df['Anion(N+1)'] - df['Cation(N-1)']) / 2).apply(lambda x: f"{x:.5f}") df['∆f'] = (df['fr+'].astype(float) - df['fr-'].astype(float)).apply(lambda x: f"{x:.5f}") # Save the calculated data to a new Excel file in the same directory output_file = 'fukui_functions_output.xlsx' df.to_excel(output_file, index=False) # Display the DataFrame (optional) print(df)

👉Tlhaloso ya Khoutu:

Go Laetša Datha: .

E bala ditefišo tša NPA go tšwa go faele ya Excel ( FUKUI.xlsx ).

👉Go Bala Mošomo wa Fukui:

• Tšhupetšo ya c+( x ) e tšwa go phapano magareng ga dikelo tša tefo ya anionic le ya go se tšee lehlakore.
• Tšhupetšo ye ya c-( x ) e hlolwa ke go tloša boleng bja tefo ya cationic go tšwa go boleng bja tefo ya go se tšee lehlakore.
• Mošomo wa Fukui wa radical o hwetša boleng bja wona ka go dira tshepedišo ya palogare go x+( x ) le x-( x ) .
• Sehlalosi sa go ba le mahlakore a mabedi se tšwelela ge go balwa ga x-( x ) go tloša x+( x ) go yona.

Go fometa: Boleng bjo bongwe le bjo bongwe bo kgokološitšwe go mafelo a mahlano a tesimale bakeng sa go nepagala.

Ditšweletšwa: Dipoelo di bolokwa bjalo ka fukui_functions_output.xlsx bakeng sa tshekatsheko ye nngwe.

📥Dipoelo le Poledišano

Mešomo ya Fukui ye e balwago le ditlhaloši tše pedi di fa temogo ye bohlokwa ka ga go arabela ga dimolekule:

• Ditekanyetšo tša godimo tša c+( x ) di laetša mafelo ao a ka bago gona a nucleophilic.
• Ditekanyetšo tša godimo tša c−( x ) di šišinya go arabela ga electrophilic.
• Ditekanyetšo tša Δ x ( x ) di hlohleletša mafelo ao a arabelago kudu.

Dipolelelopele tša mekgwa ya karabelo di para le tšweletšo ya dimolekule tše di nago le dithoto tše di itšego tše di nyakegago go swana le dihlohleletši le bonkgetheng ba diokobatši.

📥Sephetho

Motswako wa mešomo ya Fukui le ditlhaloši tše pedi o šoma bjalo ka mokgwa wo maatla wa khomphutha wa go hlahloba go arabela ga dikhemikhale. Go balwa gabotse ga dikabo tša tefo go ithekgile ka ditefišo tša NPA tšeo di hweditšwego ka dipalo tša Gaussian. Mokgwa wo o theilwego godimo ga Python o kgontšha go itirela mo go dirago gore go kgonege bakeng sa kelo ye e šomago gabotse ya disete tše kgolo tša data tša dimolekule.

Dithuto tše di latelago di swanetše go phethagatša tshekatsheko ye e kopantšwego ya mešomo ya Fukui mmogo le go beakanya bokgoni bja electrostatic bjo bo akaretšago tshekatsheko ya orbital ya dimolekule go fihlelela kwešišo ye e swanetšego ya boitshwaro bja go arabela.