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第一章 概论1

第一节 引言1

第二节 Hartree-Fock自洽场分子轨道理论2

1.2.1 Slater行列式多电子波函数和电子总能量2

1.2.2 分子轨道的Hartree-Fock方程4

第三节 密度泛函理论中的Kohn-Sham方程6

第四节 HMO模型7

第五节 大分子体系的电子结构11

参考文献11

第二章 HMO本征多项式的递推方法13

第一节 直链多烯烃13

第二节 本征多项式的递推15

第三节 直链单连共轭高分子的本征多项式17

第四节 几类本征多项式可分解的直链共轭高分子体系20

2.4.1 推理一21

2.4.2 推理二22

2.4.3 推理三24

第五节 直链单连体系APNB的本征多项式26

第六节 总结28

参考文献28

第三章 旋转轴对称的重复单元体系及其到直链体系的分解30

第一节 简单的环状体系30

第二节 一般的环状体系32

第三节 具有CNυ对称性的环状共轭分子体系35

第四节 直链式(QR)N-1Q和(QR)N共轭体系本征多项式的分解37

参考文献41

第五节 总结41

第四章 一维直链重复单元体系本征方程的分解——差分方程方法的应用42

第一节 一维直链共轭高分子的例子42

第二节 重复单元的表示43

第三节 重复单元的对称性44

第四节 重复单元等价性所构成的准对称群45

第五节 由差分方程描述的HM()本征方程46

4.6.2 (UI)NU类型49

第六节 几类直链共轭高分子体系49

4.6.1 (G)NG’类型49

4.6.3 (VJVI)NV类型51

第七节 关于(G)NG’型的HMO本征方程的分解51

第八节 对称点的底向量分量间的关系56

第九节 (UI)NU和(VIVI)NV类型58

4.9.1 (UI)NU和(VJVI)NV类型的HMO本征方程的分解58

4.9.2 示例61

第十一节 总结64

第十节 图形的收缩64

参考文献66

第五章 二维重复单元体系HMO本征方程的分解67

第一节 二维重复单元共轭体系的分类67

第二节 二维类型Ⅱ-Ⅱ共轭体系本征方程的分解67

第三节 本征方程沿二个方向可分解的二维体系69

5.3.1 二维方格点阵69

5.3.2 四元环和氧形成的二维共轭体系71

参考文献74

第四节 总结74

第六章 体系的维度 导电性和边界态76

第一节 简单的一维共轭体系76

6.1.1 直链共轭多烯76

6.1.2 H—(N=CH—O)N—N=CH2自由基体系78

第二节 二维石墨类分子(二度并苯)79

第三节 苯环-氧二维共轭体系82

参考文献86

第七章 同系物性质变化规律和端基效应87

第一节 完整直链共轭多烯π轨道的单频近似87

第二节 共轭多烯的同系线性规律(光电子能谱数据分析)89

第三节 双连共轭体系的同系线性规律91

第四节 关于相关系数的讨论92

第五节 饱和烷烃的电子结构与同系线性规律93

7.5.1 完整重复单元共轭体系(G)N的HMO本征差分方程93

7.5.2 饱和烷烃的π型基轨道94

7.5.3 饱和烷烃的π型电子结构和同系线性规律96

参考文献99

第八章 高碳原子簇电子结构101

第一节 高碳原子簇电子结构的计算方法101

8.1.1 碳原子分类与分区101

8.1.2 单电子Hamiltonian和变分函数102

8.1.3 久期方程的约化102

第二节 (In，I)对称性高碳原子簇电子结构104

8.2.1 拓扑结构104

8.2.2 Cn(IN，n=60h2)的电子结构105

8.2.3 Cn(Ih，n=20h2)的电子结构110

8.2.4 Cn(I，n=20(h2+hk+k2))的电子结构119

8.2.5 稳定性规律119

参考文献123

第九章 电负性均衡方法124

第一节 引言124

第三节 Kohn-Sham方程125

第二节 能量泛函和化学势125

第四节 能量表达式和电负性127

第五节 双原子分子的电负性均衡128

第六节 多原子分子中的电负性均衡129

第七节 原子电负性和硬度参数的标定130

第八节 大分子中电荷分布的计算132

第九节 基团电负性133

第十节 能量的计算138

9.11.1 能量表达式142

第十一节 原子与键电负性均衡模型142

9.11.2 有效电负性及电负性均衡145

9.11.3 价态电负性和硬度参数的标定146

9.11.4 分子中电荷分布的直接计算147

9.11.5 用ABEEM法计算分子的总能量150

第十二节 总结155

参考文献155

第一节 概论157

第二节 数值计算方法157

第十章 生物大分子的整体电子结构和理论电导率的计算方法157

第三节 ENFC定理的数学证明161

第四节 重叠二体近似与溶液环境模拟171

第五节 跃迁电导率的计算方法175

参考文献178

第十一章 蛋白质分子的整体电子结构与理论电导率的生物学意义179

第一节 概述179

第二节 胰岛素的整体电子结构与生物活力的关系180

第三节 胰岛素的电导率187

第四节 膜上电子通道假说196

第五节 酶活力位置的柔软性对它们的电导率的影响198

参考文献200

第十二章 DNA的整体电子结构与电导率的生物学意义202

第一节 概述202

第二节 DNA分子传输电子的跃迁机理203

第三节 对偶链和磷酸-戊糖骨架对DNA分子电导率的影响208

第四节 基函数和相关能对DNA双螺旋的电导率理论计算的影响212

参考文献213

附录A 泛函215

附录B 差分方程及HMO方程的求解217

1.差分方程217

2.用差分方程法求解HMO方程218

参考文献224

附录C gn(x)的性质225

1.符号227

2.几条推理227

附录D 关系式(2.3.9)的论证227

3.应用示例229

参考文献229

附录E 分子图形的拓扑性和收缩230

1.分子图形的拓扑性230

2.矩阵的分割230

3.图形的收缩231

4.示例232

参考文献233