内容紹介
量子化学の定番教科書として長く読み継がれてきた『基礎化学選書12 量子化学』を全面改訂し、実践的な内容を大幅に取り入れて上下巻の単行本として再構成した。下巻では、旧版ではほとんどふれていない、量子化学を研究の現場で使いこなすための実践的内容について、実際の数値も示しながら、コンピューターソフトの使い方も含めて懇切丁寧に解説する。
目次
15 行列による取り扱い
§15・1 行列
§15・2 ベクトルとその変換
§15・3 波動関数と行列
§15・4 固有値問題
§15・5 波動力学と行列力学
§15・6 変分法と行列
16 原子核の運動の考慮
§16・1 Born-Oppenheimer近似
§16・2 核の運動を含む2原子分子の式
§16・3 多原子分子の核の運動
§16・4 Hellmann-Feynmanの定理
§16・5 ポテンシャルエネルギー曲面
17 群論
§17・1 分子の対称性と群論
§17・2 対称操作
§17・3 点群
§17・4 対称操作の行列による表現
§17・5 群の表現
§17・6 対称操作による関数の変換
§17・7 群論と量子力学
§17・8 直積
§17・9 基底関数を含む積分
§17・10 光遷移の選択則
§17・11 既約表現の基底関数の生成
§17・12 群論応用の実例
18 Hartree-Fockの方法
§18・1 Slater行列式の間の積分
§18・2 Hartree-Fockの式(一般の場合)
§18・3 Koopmansの定理とBrillouinの定理
§18・4 Hartree-Fockの式(空間軌道による表現)
§18・5 Roothaan-Hallの式
§18・6 電子数解析
§18・7 電気双極子モーメント
19 ab initio分子軌道法
§19・1 ab initio法と他の方法の比較
§19・2 基底関数系
(a)最小基底系
(b)2倍基底関数系
(c)分極基底関数系
(d)広がった軌道を含む関数系
(e)拡張基底関数系
§19・3 配置間相互作用(CI)法
§19・4 Mo/ller-Plessetの摂動論
§19・5 結合クラスター(CC)法
§19・6 多段階の計算による高精度エネルギー法
§19・7 大きい系のab initio分子軌道法
(a)1次スケール法
(b)フラグメント分子軌道法
20 ab initio分子軌道法の応用
§20・1 平衡構造
§20・2 振動数
§20・3 立体配置間のエネルギー差
§20・4 水素結合
§20・5 熱力学の諸量
(a)原子化エンタルピー
(b)生成エンタルピー
(c)エントロピーとギブズの自由エネルギー
§20・6 電子分布が関連する物理量
(a)電気双極子モーメント
(b)分子静電ポテンシャル
(c)原子の電荷
(d)NMRのしゃへい定数
§20・7 励起状態
§20・8 溶媒効果
(a)空孔内双極子モデル
(b)分極連続体モデル(PCM)
(c)等密度連続体モデル(IPCM)
(d)溶媒和のエネルギー
21 密度汎関数法
§21・1 Hohenberg-Kohnの定理
§21・2 Kohn-Shamの方法
§21・3 局所密度近似284
§21・4 局所スピン密度近似
§21・5 勾配補正汎関数と混合汎関数
§21・6 密度汎関数法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
(f) 電子分布が関連する物理量
(g)励起状態
(h)溶媒効果
§21・7 密度汎関数法とMO法の比較
22 半経験的分子軌道法
§22・1 半経験的分子軌道法における近似
§22・2 Pariser-Parr-Pople法
§22・3 CNDO法
§22・4 INDO法とNDDO法
§22・5 MINDO,MNDO,AM1,PM3およびSAM1法
§22・6 半経験的分子軌道法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
(f) 電子分布が関連する物理量
(g)励起状態
(h)溶媒効果
23 分子力学法
§23・1 分子力場
(a)伸縮
(b)変角
(c)ねじれ
(d)面外変角
(e)交差項
(f)静電相互作用
(g)van der Waals相互作用
§23・2 分子力学法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
§23・3 QM/MM法とONIOM法
24 化学反応
§24・1 反応の経路
§24・2 反応速度
§24・3 遷移状態
(a)シクロブテンの開環反応
(b)cis-ブタジエンとエチレンからのシクロヘキセンの生成
(c)SN2反応
(d)カルベンとエチレンの反応
§24・4 反応における効果
(a)活性化エントロピーの効果
(b)溶媒効果
(c)置換基効果
(d)反応の熱力学的制御と速度論的制御
(e)エネルギー障壁がない反応
A(付録Ⅱ)
§A2・1 時間発展演算子
§A2・2 行列の関数
§A2・3 2体問題における重心運動と相対運動の分離
§A2・4 剛体回転子
§A2・5 点群Cnの性質
§A2・6 群の指標表
§A2・7 光吸収および放出の遷移モーメント
§A2・8 Lagrangeの未定係数法
§A2・9 相対論の効果
§A2・10 汎関数微分
§A2・11 遷移状態理論
§A2・11 量子化学のソフト
(a)入力
(b)出力
参考書
索引
元素の周期表表見返し(見開き)
SI接頭語/物理定数裏見返し(左) エネルギー換算表裏見返し(右)
「上巻」主要目次
1 古典論から量子論へ
2 波動性
3 Schro‥dingerの波動方程式
4 量子力学の基礎
5 角運動量
6 水素原子
7 スピン
8 粒子の同等性
9 近似法
10 一般の原子
11 水素分子
12 2原子分子
13 多原子分子
14 π電子系
A1(付録Ⅰ)
§15・1 行列
§15・2 ベクトルとその変換
§15・3 波動関数と行列
§15・4 固有値問題
§15・5 波動力学と行列力学
§15・6 変分法と行列
16 原子核の運動の考慮
§16・1 Born-Oppenheimer近似
§16・2 核の運動を含む2原子分子の式
§16・3 多原子分子の核の運動
§16・4 Hellmann-Feynmanの定理
§16・5 ポテンシャルエネルギー曲面
17 群論
§17・1 分子の対称性と群論
§17・2 対称操作
§17・3 点群
§17・4 対称操作の行列による表現
§17・5 群の表現
§17・6 対称操作による関数の変換
§17・7 群論と量子力学
§17・8 直積
§17・9 基底関数を含む積分
§17・10 光遷移の選択則
§17・11 既約表現の基底関数の生成
§17・12 群論応用の実例
18 Hartree-Fockの方法
§18・1 Slater行列式の間の積分
§18・2 Hartree-Fockの式(一般の場合)
§18・3 Koopmansの定理とBrillouinの定理
§18・4 Hartree-Fockの式(空間軌道による表現)
§18・5 Roothaan-Hallの式
§18・6 電子数解析
§18・7 電気双極子モーメント
19 ab initio分子軌道法
§19・1 ab initio法と他の方法の比較
§19・2 基底関数系
(a)最小基底系
(b)2倍基底関数系
(c)分極基底関数系
(d)広がった軌道を含む関数系
(e)拡張基底関数系
§19・3 配置間相互作用(CI)法
§19・4 Mo/ller-Plessetの摂動論
§19・5 結合クラスター(CC)法
§19・6 多段階の計算による高精度エネルギー法
§19・7 大きい系のab initio分子軌道法
(a)1次スケール法
(b)フラグメント分子軌道法
20 ab initio分子軌道法の応用
§20・1 平衡構造
§20・2 振動数
§20・3 立体配置間のエネルギー差
§20・4 水素結合
§20・5 熱力学の諸量
(a)原子化エンタルピー
(b)生成エンタルピー
(c)エントロピーとギブズの自由エネルギー
§20・6 電子分布が関連する物理量
(a)電気双極子モーメント
(b)分子静電ポテンシャル
(c)原子の電荷
(d)NMRのしゃへい定数
§20・7 励起状態
§20・8 溶媒効果
(a)空孔内双極子モデル
(b)分極連続体モデル(PCM)
(c)等密度連続体モデル(IPCM)
(d)溶媒和のエネルギー
21 密度汎関数法
§21・1 Hohenberg-Kohnの定理
§21・2 Kohn-Shamの方法
§21・3 局所密度近似284
§21・4 局所スピン密度近似
§21・5 勾配補正汎関数と混合汎関数
§21・6 密度汎関数法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
(f) 電子分布が関連する物理量
(g)励起状態
(h)溶媒効果
§21・7 密度汎関数法とMO法の比較
22 半経験的分子軌道法
§22・1 半経験的分子軌道法における近似
§22・2 Pariser-Parr-Pople法
§22・3 CNDO法
§22・4 INDO法とNDDO法
§22・5 MINDO,MNDO,AM1,PM3およびSAM1法
§22・6 半経験的分子軌道法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
(f) 電子分布が関連する物理量
(g)励起状態
(h)溶媒効果
23 分子力学法
§23・1 分子力場
(a)伸縮
(b)変角
(c)ねじれ
(d)面外変角
(e)交差項
(f)静電相互作用
(g)van der Waals相互作用
§23・2 分子力学法の応用
(a)平衡構造
(b)振動数
(c)立体配置間のエネルギー差
(d)水素結合
(e)熱力学の諸量
§23・3 QM/MM法とONIOM法
24 化学反応
§24・1 反応の経路
§24・2 反応速度
§24・3 遷移状態
(a)シクロブテンの開環反応
(b)cis-ブタジエンとエチレンからのシクロヘキセンの生成
(c)SN2反応
(d)カルベンとエチレンの反応
§24・4 反応における効果
(a)活性化エントロピーの効果
(b)溶媒効果
(c)置換基効果
(d)反応の熱力学的制御と速度論的制御
(e)エネルギー障壁がない反応
A(付録Ⅱ)
§A2・1 時間発展演算子
§A2・2 行列の関数
§A2・3 2体問題における重心運動と相対運動の分離
§A2・4 剛体回転子
§A2・5 点群Cnの性質
§A2・6 群の指標表
§A2・7 光吸収および放出の遷移モーメント
§A2・8 Lagrangeの未定係数法
§A2・9 相対論の効果
§A2・10 汎関数微分
§A2・11 遷移状態理論
§A2・11 量子化学のソフト
(a)入力
(b)出力
参考書
索引
元素の周期表表見返し(見開き)
SI接頭語/物理定数裏見返し(左) エネルギー換算表裏見返し(右)
「上巻」主要目次
1 古典論から量子論へ
2 波動性
3 Schro‥dingerの波動方程式
4 量子力学の基礎
5 角運動量
6 水素原子
7 スピン
8 粒子の同等性
9 近似法
10 一般の原子
11 水素分子
12 2原子分子
13 多原子分子
14 π電子系
A1(付録Ⅰ)