高斯NBO分析
2019-04-09 本文已影响4人
爱折腾的大懒猪
做NBO分析很简单, 在关键词加入POP=NBO即可
-
Pop=NBO: 完整的NBO轨道分析 (在最后时) -
Pop=NPA: 只运行NBO计算中的电荷布居计算 -
Pop=NBORead: 运行完整的NBO轨道分析, 同时根据输入文件结尾处输入信息进行相关的分析(例如键级分析) -
SaveNBO: 保存NBO分析的轨道用于后续图形显示 -
SaveNLMO: 保存自然局域化轨道 ( natural localized molecular orbitals) 用于后续图形显示.
例如要进行 键索引bond index 计算, 使用
Pop=NBORead, 并在输入文件最后(空两行后), 输入:
$nbo bndidx archive $end
这是 CH3SH --- ClOH 卤键相互作用的计算例子, 随便用的B3LYP/6-31G优化的结构. 以下是结果的NBO部分.
开头部分
交待了使用 L607 完成任务. NBO版本, 任务名等.
(Enter /home/hom/Softwares/Gaussian/g09/l607.exe)
******************************Gaussian NBO Version 3.1******************************
N A T U R A L A T O M I C O R B I T A L A N D
N A T U R A L B O N D O R B I T A L A N A L Y S I S
******************************Gaussian NBO Version 3.1******************************
/RESON / : Allow strongly delocalized NBO set
Analyzing the SCF density
Job title: NONAME
Storage needed: 9054 in NPA, 11920 in NBO ( 33553937 available)
NAO 部分
自然原子轨道占有分析, 这里的结果是每个原子都逐一分析, 包括原子的每个轨道.
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NAO和Atom列, 编号和元素.No列时原子的序号. -
lang列: 轨道类型, s, px, py, pz -
Type(AO)类型和具体原子轨道类型(包括周期)-
Cor: 内核电子, 靠近原子核, 非价电子. -
Val: 价电子, 核心参与反应和作用的电子. -
Ryd: 高能级的外层电子轨道(空轨道, 可激发占据轨道).Rydberg缩写
-
-
Occupancy: 布居数 (可以认为多少电子在该轨道) -
Energy: 原子轨道的能量
所谓的Core电子, 是指比价电子层以内的电子(例如Cl 价电子是第三层, 1和2层都是Core, 因此有5个Core轨道(1s, 2s, 2px, 2py, 2pz)), 而所谓的Ryd轨道, 就是层数比价电子层数大的轨道(例如4s, 4px, 4py, 4pz)
NATURAL POPULATIONS: Natural atomic orbital occupancies
NAO Atom No lang Type(AO) Occupancy Energy
----------------------------------------------------------
1 Cl 1 S Cor( 1S) 2.00000 -101.29073
2 Cl 1 S Cor( 2S) 1.99998 -9.64678
3 Cl 1 S Val( 3S) 1.96667 -0.87071
4 Cl 1 S Ryd( 4S) 0.00171 0.50708
5 Cl 1 px Cor( 2p) 1.99998 -7.24647
6 Cl 1 px Val( 3p) 1.02899 -0.28032
7 Cl 1 px Ryd( 4p) 0.00112 0.72830
8 Cl 1 py Cor( 2p) 2.00000 -7.23292
9 Cl 1 py Val( 3p) 1.92585 -0.31857
10 Cl 1 py Ryd( 4p) 0.00050 0.51719
11 Cl 1 pz Cor( 2p) 2.00000 -7.23195
12 Cl 1 pz Val( 3p) 1.99477 -0.32217
13 Cl 1 pz Ryd( 4p) 0.00024 0.49163
14 O 2 S Cor( 1S) 1.99991 -19.04908
15 O 2 S Val( 2S) 1.86117 -0.95892
16 O 2 S Ryd( 3S) 0.00241 1.33781
17 O 2 px Val( 2p) 1.20665 -0.29491
18 O 2 px Ryd( 3p) 0.00080 1.02009
19 O 2 py Val( 2p) 1.72628 -0.30736
20 O 2 py Ryd( 3p) 0.00072 0.92988
21 O 2 pz Val( 2p) 1.85273 -0.30921
22 O 2 pz Ryd( 3p) 0.00061 0.91651
23 H 3 S Val( 1S) 0.52592 0.08707
24 H 3 S Ryd( 2S) 0.00309 0.57247
25 C 4 S Cor( 1S) 1.99930 -10.12038
26 C 4 S Val( 2S) 1.20080 -0.35725
27 C 4 S Ryd( 3S) 0.00060 1.07602
28 C 4 px Val( 2p) 1.27353 -0.13238
29 C 4 px Ryd( 3p) 0.00029 0.57510
30 C 4 py Val( 2p) 1.03018 -0.17618
31 C 4 py Ryd( 3p) 0.00115 0.58167
32 C 4 pz Val( 2p) 1.29269 -0.13593
33 C 4 pz Ryd( 3p) 0.00034 0.55980
34 S 5 S Cor( 1S) 2.00000 -88.24248
35 S 5 S Cor( 2S) 1.99960 -8.39786
36 S 5 S Val( 3S) 1.76483 -0.76088
37 S 5 S Ryd( 4S) 0.00375 0.49751
38 S 5 px Cor( 2p) 1.99997 -5.91476
39 S 5 px Val( 3p) 1.84244 -0.26143
40 S 5 px Ryd( 4p) 0.00505 0.40911
41 S 5 py Cor( 2p) 1.99996 -5.92179
42 S 5 py Val( 3p) 1.12275 -0.21040
43 S 5 py Ryd( 4p) 0.00425 0.35086
44 S 5 pz Cor( 2p) 1.99993 -5.92225
45 S 5 pz Val( 3p) 1.29510 -0.22186
46 S 5 pz Ryd( 4p) 0.00352 0.36918
47 H 6 S Val( 1S) 0.83779 -0.14777
48 H 6 S Ryd( 2S) 0.00093 0.68917
49 H 7 S Val( 1S) 0.74504 0.06715
50 H 7 S Ryd( 2S) 0.00190 0.59275
51 H 8 S Val( 1S) 0.73708 0.07552
52 H 8 S Ryd( 2S) 0.00204 0.60104
53 H 9 S Val( 1S) 0.73392 0.07172
54 H 9 S Ryd( 2S) 0.00121 0.59866
每个原子的轨道分析后, 对每个原子的NAO贡献做总结.
注意, 这里的 Natural Charge 是自然电荷, NBO分析获得的电荷. 实际就是(原子电子数-总布居数). 例如Cl 的电子数是17, 布居数是16.91981, 因此带正电荷.
Summary of Natural Population Analysis:
Natural Population
Natural -----------------------------------------------
Atom No Charge Core Valence Rydberg Total
-----------------------------------------------------------------------
Cl 1 0.08019 9.99996 6.91629 0.00356 16.91981
O 2 -0.65128 1.99991 6.64683 0.00454 8.65128
H 3 0.47099 0.00000 0.52592 0.00309 0.52901
C 4 -0.79887 1.99930 4.79720 0.00238 6.79887
S 5 -0.04113 9.99946 6.02512 0.01656 16.04113
H 6 0.16129 0.00000 0.83779 0.00093 0.83871
H 7 0.25306 0.00000 0.74504 0.00190 0.74694
H 8 0.26088 0.00000 0.73708 0.00204 0.73912
H 9 0.26487 0.00000 0.73392 0.00121 0.73513
=======================================================================
* Total * 0.00000 23.99862 27.96517 0.03621 52.00000
Natural Population
--------------------------------------------------------
Core 23.99862 ( 99.9942% of 24)
Valence 27.96517 ( 99.8756% of 28)
Natural Minimal Basis 51.96379 ( 99.9304% of 52)
Natural Rydberg Basis 0.03621 ( 0.0696% of 52)
--------------------------------------------------------
从这里可以看出, 99.9304% 的电子处在价电子轨道和内核轨道 (Natural Minimal Basis).
Atom No Natural Electron Configuration
----------------------------------------------------------------------------
Cl 1 [core]3S( 1.97)3p( 4.95)
O 2 [core]2S( 1.86)2p( 4.79)
H 3 1S( 0.53)
C 4 [core]2S( 1.20)2p( 3.60)
S 5 [core]3S( 1.76)3p( 4.26)4p( 0.01)
H 6 1S( 0.84)
H 7 1S( 0.75)
H 8 1S( 0.74)
H 9 1S( 0.73)
最后这里是每个原子最外层电子轨道的布居数总结(合并p/d/f轨道等).
值得参考的是Natural Electron Configuration, 例如Cl这里价电子杂化态是3s1.87, 3p4.97.
自然键轨道分析
- CR: 内层电子轨道
- BD: 成键轨道, 双原子轨道
- 3C: 三中心2电子轨道
- LP: 孤对电子
- RY: 弥散轨道(高能外层轨道)
- BD*/RY* 相应的反键轨道
NATURAL BOND ORBITAL ANALYSIS:
Occupancies Lewis Structure Low High
Occ. ------------------- ----------------- occ occ
Cycle Thresh. Lewis Non-Lewis CR BD 3C LP (L) (NL) Dev
=============================================================================
1(1) 1.90 51.24609 0.75391 12 8 0 6 3 2 0.11
2(2) 1.90 51.24609 0.75391 12 8 0 6 3 2 0.11
3(1) 1.80 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
4(2) 1.80 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
5(1) 1.70 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
6(2) 1.70 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
7(1) 1.60 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
8(2) 1.60 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
9(1) 1.50 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
10(2) 1.50 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
11(1) 1.80 51.84603 0.15397 12 7 0 7 0 1 0.11
-----------------------------------------------------------------------------
Structure accepted: RESONANCE keyword permits strongly delocalized structure
--------------------------------------------------------
Core 23.99861 ( 99.994% of 24)
Valence Lewis 27.84742 ( 99.455% of 28)
================== ============================
Total Lewis 51.84603 ( 99.704% of 52)
-----------------------------------------------------
Valence non-Lewis 0.13844 ( 0.266% of 52)
Rydberg non-Lewis 0.01552 ( 0.030% of 52)
================== ============================
Total non-Lewis 0.15397 ( 0.296% of 52)
--------------------------------------------------------
上述是一些整体分析, 没看懂.
后面是自然键轨道组成分析, 以第一个键Cl-O为例.
1. (1.99706) BD ( 1)Cl 1 - O 2
( 43.30%) 0.6580*Cl 1 s( 3.12%)p31.10( 96.88%)
0.0000 0.0000 0.1722 -0.0388 0.0000
-0.9471 0.0293 0.0000 0.2579 -0.0195
0.0000 0.0624 -0.0109
( 56.70%) 0.7530* O 2 s( 5.23%)p18.11( 94.77%)
0.0001 0.2285 0.0108 0.9160 0.0115
-0.3115 0.0193 -0.1039 0.0159
-
(1.99706)该键布居数为1.99706, 即电子数. -
BD ( 1)成键轨道, 1. 对于多重键(如双键, 三键, 可以有BD(2), BD(3) -
Cl 1 - O 2键的原子和编号 -
( 43.30%) 0.6580*Cl 1 s( 3.12%)p31.10( 96.88%)-
( 43.30%)该原子布居数占比. -
0.6580*Cl 1键轨道系数 -
s( 3.12%)p31.10( 96.88%)键轨道组成和占比, sp31.1 - 后面一堆数字: 各个轨道. Cl的话, 1s-4s, 2-4px/py/pz 共13个. 这个和使用的基组相关 (顺序参见NAO部分). 由成分可以知道, 该键主要是3px(第六项)-2px(第四项)直接作用, 3py和2py也有参与. 3s-2s也有部分参与. 接受电子是正值, 提供电子是负值.
- 由此可见, 该键虽然是sp3杂化但严重偏向于用p轨道进行作用. 使用主要是px形成σ键. 电子主要集中在O上.
-
(Occupancy) Bond orbital/ Coefficients/ Hybrids
---------------------------------------------------------------------------------
1. (1.99706) BD ( 1)Cl 1 - O 2
( 43.30%) 0.6580*Cl 1 s( 3.12%)p31.10( 96.88%)
0.0000 0.0000 0.1722 -0.0388 0.0000
-0.9471 0.0293 0.0000 0.2579 -0.0195
0.0000 0.0624 -0.0109
( 56.70%) 0.7530* O 2 s( 5.23%)p18.11( 94.77%)
0.0001 0.2285 0.0108 0.9160 0.0115
-0.3115 0.0193 -0.1039 0.0159
2. (1.99890) BD ( 1) O 2 - H 3
( 73.78%) 0.8589* O 2 s( 19.49%)p 4.13( 80.51%)
0.0000 -0.4402 -0.0333 0.3811 0.0184
0.6255 0.0080 0.5179 0.0085
( 26.22%) 0.5121* H 3 s(100.00%)
-1.0000 0.0039
3. (1.99627) BD ( 1) C 4 - S 5
( 50.05%) 0.7075* C 4 s( 18.78%)p 4.33( 81.22%)
-0.0003 -0.4333 0.0079 0.1891 -0.0036
0.8810 -0.0160 -0.0006 0.0071
( 49.95%) 0.7067* S 5 s( 13.27%)p 6.54( 86.73%)
0.0000 -0.0001 -0.3623 0.0377 0.0000
-0.2061 0.0114 0.0000 -0.9065 0.0432
-0.0001 -0.0264 -0.0215
4. (1.99715) BD ( 1) C 4 - H 7
( 62.99%) 0.7937* C 4 s( 27.25%)p 2.67( 72.75%)
0.0001 0.5220 0.0015 0.7748 0.0065
0.0908 0.0079 0.3446 0.0010
( 37.01%) 0.6083* H 7 s(100.00%)
1.0000 0.0030
5. (1.99762) BD ( 1) C 4 - H 8
( 63.43%) 0.7964* C 4 s( 27.54%)p 2.63( 72.46%)
0.0001 0.5248 0.0010 -0.6031 -0.0019
0.3880 0.0098 0.4586 0.0010
( 36.57%) 0.6047* H 8 s(100.00%)
1.0000 0.0037
6. (1.99420) BD ( 1) C 4 - H 9
( 63.34%) 0.7959* C 4 s( 26.40%)p 2.79( 73.60%)
-0.0001 -0.5138 -0.0040 0.0118 -0.0009
-0.2547 -0.0058 0.8191 0.0006
( 36.66%) 0.6054* H 9 s(100.00%)
-1.0000 -0.0009
7. (1.99310) BD ( 1) S 5 - H 6
( 58.16%) 0.7626* S 5 s( 13.16%)p 6.60( 86.84%)
0.0000 0.0000 0.3615 -0.0300 0.0000
0.0418 0.0021 0.0000 -0.1786 0.0418
0.0000 0.9115 -0.0473
( 41.84%) 0.6469* H 6 s(100.00%)
1.0000 0.0022
以下部分是非成键的轨道(内核轨道, 孤对电子轨道, RY轨道, RY*轨道, 反键轨道).
这里可以看到Cl-O的反键轨道布居数0.1, 因此卤键形成一定程度削弱了Cl-O键.
8. (2.00000) CR ( 1)Cl 1 s(100.00%)
1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
9. (1.99998) CR ( 2)Cl 1 s(100.00%)
0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
10. (1.99998) CR ( 3)Cl 1 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
11. (2.00000) CR ( 4)Cl 1 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
12. (2.00000) CR ( 5)Cl 1 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
1.0000 0.0000 0.0000
13. (1.99991) CR ( 1) O 2 s(100.00%)p 0.00( 0.00%)
1.0000 -0.0001 0.0000 -0.0001 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
14. (1.99929) CR ( 1) C 4 s(100.00%)p 0.00( 0.00%)
1.0000 -0.0003 0.0000 0.0001 0.0000
0.0002 0.0000 0.0000 0.0000
15. (2.00000) CR ( 1) S 5 s(100.00%)
1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
16. (1.99960) CR ( 2) S 5 s(100.00%)p 0.00( 0.00%)
0.0000 1.0000 -0.0001 0.0000 0.0000
0.0004 0.0000 0.0000 -0.0002 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
17. (1.99996) CR ( 3) S 5 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0001 0.0000 1.0000
-0.0003 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
18. (1.99996) CR ( 4) S 5 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000
19. (1.99993) CR ( 5) S 5 s( 0.00%)p 1.00(100.00%)
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
1.0000 0.0000 0.0000
20. (1.99972) LP ( 1)Cl 1 s( 49.08%)p 1.04( 50.92%)
0.0000 0.0000 0.7006 0.0053 0.0000
0.0046 -0.0023 0.0000 -0.2923 -0.0012
0.0000 -0.6509 -0.0033
21. (1.99907) LP ( 2)Cl 1 s( 15.17%)p 5.59( 84.83%)
0.0000 0.0000 0.3895 0.0012 0.0000
-0.0488 0.0006 0.0000 -0.6066 -0.0028
0.0000 0.6913 0.0035
22. (1.99701) LP ( 3)Cl 1 s( 32.77%)p 2.05( 67.23%)
0.0000 0.0000 0.5724 -0.0029 0.0000
0.3132 0.0101 0.0000 0.6926 0.0040
0.0000 0.3073 0.0030
23. (1.99980) LP ( 1) O 2 s( 0.02%)p99.99( 99.98%)
0.0000 0.0146 -0.0002 -0.1119 0.0009
-0.5859 0.0046 0.8024 -0.0064
24. (1.99886) LP ( 2) O 2 s( 75.39%)p 0.33( 24.61%)
0.0001 0.8682 -0.0139 -0.0456 0.0005
0.4092 -0.0069 0.2767 -0.0049
25. (1.99512) LP ( 1) S 5 s( 70.26%)p 0.42( 29.74%)
0.0000 -0.0001 0.8381 0.0151 0.0000
0.1101 0.0075 -0.0001 -0.3477 -0.0108
0.0000 -0.4051 -0.0097
26. (1.88355) LP ( 2) S 5 s( 3.52%)p27.38( 96.48%)
0.0000 0.0004 0.1877 0.0054 -0.0004
-0.9704 -0.0423 0.0000 0.1457 0.0084
0.0000 -0.0014 0.0021
27. (0.00113) RY*( 1)Cl 1 s( 61.39%)p 0.63( 38.61%)
0.0000 0.0000 0.0090 0.7834 0.0000
-0.0488 -0.4738 0.0000 0.0186 0.3785
0.0000 0.0077 0.1248
28. (0.00010) RY*( 2)Cl 1 s( 6.41%)p14.61( 93.59%)
0.0000 0.0000 -0.0039 0.2531 0.0000
0.0041 0.5785 0.0000 -0.0062 0.4168
0.0000 0.0012 -0.6538
29. (0.00006) RY*( 3)Cl 1 s( 24.79%)p 3.03( 75.21%)
30. (0.00003) RY*( 4)Cl 1 s( 7.27%)p12.75( 92.73%)
31. (0.00048) RY*( 1) O 2 s( 60.32%)p 0.66( 39.68%)
0.0000 0.0008 0.7766 -0.0158 0.5662
0.0195 0.1755 0.0123 0.2112
32. (0.00013) RY*( 2) O 2 s( 0.03%)p99.99( 99.97%)
0.0000 -0.0002 0.0161 -0.0005 -0.1389
-0.0040 -0.5850 0.0070 0.7988
33. (0.00010) RY*( 3) O 2 s( 17.48%)p 4.72( 82.52%)
34. (0.00001) RY*( 4) O 2 s( 22.04%)p 3.54( 77.96%)
35. (0.00310) RY*( 1) H 3 s(100.00%)
0.0039 1.0000
36. (0.00105) RY*( 1) C 4 s( 43.36%)p 1.31( 56.64%)
0.0000 0.0149 0.6583 -0.0028 -0.1282
-0.0123 -0.7401 0.0033 0.0463
37. (0.00033) RY*( 2) C 4 s( 7.95%)p11.58( 92.05%)
0.0000 -0.0036 0.2820 0.0001 -0.1884
-0.0061 0.3384 -0.0012 0.8777
38. (0.00022) RY*( 3) C 4 s( 0.21%)p99.99( 99.79%)
0.0000 -0.0016 0.0458 -0.0060 0.9644
0.0002 -0.1115 -0.0006 0.2353
39. (0.00004) RY*( 4) C 4 s( 48.51%)p 1.06( 51.49%)
40. (0.00166) RY*( 1) S 5 s( 16.68%)p 4.99( 83.32%)
0.0000 0.0000 0.0007 0.4084 0.0000
0.0433 -0.8985 0.0000 0.0032 0.1530
0.0000 0.0057 -0.0233
41. (0.00067) RY*( 2) S 5 s( 59.32%)p 0.69( 40.68%)
0.0000 0.0000 0.0010 0.7702 0.0000
-0.0053 0.3596 0.0000 0.0484 -0.0241
0.0000 0.0078 -0.5239
42. (0.00020) RY*( 3) S 5 s( 4.28%)p22.38( 95.72%)
0.0000 0.0000 0.0174 0.2061 0.0000
0.0079 0.2281 0.0000 0.0336 0.8513
0.0000 -0.0115 0.4233
43. (0.00014) RY*( 4) S 5 s( 19.51%)p 4.13( 80.49%)
0.0000 0.0000 0.0138 0.4415 0.0000
-0.0060 0.0969 0.0000 -0.0277 -0.4975
0.0000 0.0647 0.7369
44. (0.00093) RY*( 1) H 6 s(100.00%)
-0.0022 1.0000
45. (0.00191) RY*( 1) H 7 s(100.00%)
-0.0030 1.0000
46. (0.00205) RY*( 1) H 8 s(100.00%)
-0.0037 1.0000
47. (0.00121) RY*( 1) H 9 s(100.00%)
-0.0009 1.0000
48. (0.10236) BD*( 1)Cl 1 - O 2
( 56.70%) 0.7530*Cl 1 s( 3.12%)p31.10( 96.88%)
0.0000 0.0000 0.1722 -0.0388 0.0000
-0.9471 0.0293 0.0000 0.2579 -0.0195
0.0000 0.0624 -0.0109
( 43.30%) -0.6580* O 2 s( 5.23%)p18.11( 94.77%)
0.0001 0.2285 0.0108 0.9160 0.0115
-0.3115 0.0193 -0.1039 0.0159
49. (0.00234) BD*( 1) O 2 - H 3
( 26.22%) 0.5121* O 2 s( 19.49%)p 4.13( 80.51%)
0.0000 0.4402 0.0333 -0.3811 -0.0184
-0.6255 -0.0080 -0.5179 -0.0085
( 73.78%) -0.8589* H 3 s(100.00%)
1.0000 -0.0039
50. (0.00294) BD*( 1) C 4 - S 5
( 49.95%) 0.7067* C 4 s( 18.78%)p 4.33( 81.22%)
0.0003 0.4333 -0.0079 -0.1891 0.0036
-0.8810 0.0160 0.0006 -0.0071
( 50.05%) -0.7075* S 5 s( 13.27%)p 6.54( 86.73%)
0.0000 0.0001 0.3623 -0.0377 0.0000
0.2061 -0.0114 0.0000 0.9065 -0.0432
0.0001 0.0264 0.0215
51. (0.00941) BD*( 1) C 4 - H 7
( 37.01%) 0.6083* C 4 s( 27.25%)p 2.67( 72.75%)
-0.0001 -0.5220 -0.0015 -0.7748 -0.0065
-0.0908 -0.0079 -0.3446 -0.0010
( 62.99%) -0.7937* H 7 s(100.00%)
-1.0000 -0.0030
52. (0.01031) BD*( 1) C 4 - H 8
( 36.57%) 0.6047* C 4 s( 27.54%)p 2.63( 72.46%)
-0.0001 -0.5248 -0.0010 0.6031 0.0019
-0.3880 -0.0098 -0.4586 -0.0010
( 63.43%) -0.7964* H 8 s(100.00%)
-1.0000 -0.0037
53. (0.00459) BD*( 1) C 4 - H 9
( 36.66%) 0.6054* C 4 s( 26.40%)p 2.79( 73.60%)
0.0001 0.5138 0.0040 -0.0118 0.0009
0.2547 0.0058 -0.8191 -0.0006
( 63.34%) -0.7959* H 9 s(100.00%)
1.0000 0.0009
54. (0.00651) BD*( 1) S 5 - H 6
( 41.84%) 0.6469* S 5 s( 13.16%)p 6.60( 86.84%)
0.0000 0.0000 -0.3615 0.0300 0.0000
-0.0418 -0.0021 0.0000 0.1786 -0.0418
0.0000 -0.9115 0.0473
( 58.16%) -0.7626* H 6 s(100.00%)
-1.0000 -0.0022
NHO方向性和键弯曲(?)
NHO Directionality and "Bond Bending" (deviations from line of nuclear centers)
[Thresholds for printing: angular deviation > 1.0 degree]
hybrid p-character > 25.0%
orbital occupancy > 0.10e
Line of Centers Hybrid 1 Hybrid 2
--------------- ------------------- ------------------
NBO Theta Phi Theta Phi Dev Theta Phi Dev
========================================================================================
1. BD ( 1)Cl 1 - O 2 86.4 164.7 -- -- -- 95.2 342.5 2.6
3. BD ( 1) C 4 - S 5 92.0 257.6 90.4 257.9 1.6 86.9 77.3 1.1
4. BD ( 1) C 4 - H 7 66.8 8.4 66.3 7.2 1.2 -- -- --
5. BD ( 1) C 4 - H 8 58.3 145.5 57.6 146.7 1.2 -- -- --
7. BD ( 1) S 5 - H 6 10.2 283.2 9.4 287.8 1.1 -- -- --
20. LP ( 1)Cl 1 -- -- 155.8 270.5 -- -- -- --
21. LP ( 2)Cl 1 -- -- 41.3 265.5 -- -- -- --
22. LP ( 3)Cl 1 -- -- 68.0 65.1 -- -- -- --
23. LP ( 1) O 2 -- -- 36.6 259.2 -- -- -- --
25. LP ( 1) S 5 -- -- 137.7 288.1 -- -- -- --
26. LP ( 2) S 5 -- -- 90.0 171.3 -- -- -- --
48. BD*( 1)Cl 1 - O 2 86.4 164.7 -- -- -- 95.2 342.5 2.6
Second Order Perturbation Theory 分析. 在这里可以看到一项很大的是LP ( 2) S 5 / 48. BD*( 1)Cl 1 - O 2为11.59 作用能. 可以明显看出S的孤对电子2和Cl-O的反键轨道有作用.
Second Order Perturbation Theory Analysis of Fock Matrix in NBO Basis
Threshold for printing: 0.50 kcal/mol
(Intermolecular threshold: 0.05 kcal/mol)
E(2) E(j)-E(i) F(i,j)
Donor NBO (i) Acceptor NBO (j) kcal/mol a.u. a.u.
===================================================================================================
within unit 1
1. BD ( 1)Cl 1 - O 2 / 35. RY*( 1) H 3 0.90 1.11 0.028
22. LP ( 3)Cl 1 / 49. BD*( 1) O 2 - H 3 0.62 0.88 0.021
24. LP ( 2) O 2 / 35. RY*( 1) H 3 0.72 1.34 0.028
from unit 1 to unit 2
1. BD ( 1)Cl 1 - O 2 / 40. RY*( 1) S 5 0.46 1.00 0.019
1. BD ( 1)Cl 1 - O 2 / 41. RY*( 2) S 5 0.06 0.95 0.007
22. LP ( 3)Cl 1 / 51. BD*( 1) C 4 - H 7 0.07 0.93 0.007
22. LP ( 3)Cl 1 / 52. BD*( 1) C 4 - H 8 0.18 0.94 0.012
from unit 2 to unit 1
7. BD ( 1) S 5 - H 6 / 48. BD*( 1)Cl 1 - O 2 0.05 0.48 0.004
25. LP ( 1) S 5 / 48. BD*( 1)Cl 1 - O 2 0.44 0.55 0.014
26. LP ( 2) S 5 / 48. BD*( 1)Cl 1 - O 2 11.59 0.19 0.043
within unit 2
6. BD ( 1) C 4 - H 9 / 54. BD*( 1) S 5 - H 6 1.12 0.69 0.025
7. BD ( 1) S 5 - H 6 / 50. BD*( 1) C 4 - S 5 0.51 0.64 0.016
7. BD ( 1) S 5 - H 6 / 53. BD*( 1) C 4 - H 9 1.30 1.00 0.032
14. CR ( 1) C 4 / 45. RY*( 1) H 7 0.75 10.71 0.080
14. CR ( 1) C 4 / 46. RY*( 1) H 8 0.80 10.72 0.083
14. CR ( 1) C 4 / 47. RY*( 1) H 9 0.79 10.72 0.082
14. CR ( 1) C 4 / 50. BD*( 1) C 4 - S 5 1.04 10.19 0.092
16. CR ( 2) S 5 / 36. RY*( 1) C 4 0.57 9.25 0.065
16. CR ( 2) S 5 / 44. RY*( 1) H 6 1.01 9.09 0.085
25. LP ( 1) S 5 / 52. BD*( 1) C 4 - H 8 0.86 1.08 0.027
26. LP ( 2) S 5 / 51. BD*( 1) C 4 - H 7 2.59 0.72 0.040
26. LP ( 2) S 5 / 52. BD*( 1) C 4 - H 8 1.77 0.72 0.033
NBO总结
Natural Bond Orbitals (Summary):
Principal Delocalizations
NBO Occupancy Energy (geminal,vicinal,remote)
====================================================================================
Molecular unit 1 (HOCl)
1. BD ( 1)Cl 1 - O 2 1.99706 -0.53794 35(v),40(r),41(r)
2. BD ( 1) O 2 - H 3 1.99890 -0.72931
8. CR ( 1)Cl 1 2.00000 -101.29073
9. CR ( 2)Cl 1 1.99998 -9.64683
10. CR ( 3)Cl 1 1.99998 -7.24646
11. CR ( 4)Cl 1 2.00000 -7.23292
12. CR ( 5)Cl 1 2.00000 -7.23195
13. CR ( 1) O 2 1.99991 -19.04881
20. LP ( 1)Cl 1 1.99972 -0.59791
21. LP ( 2)Cl 1 1.99907 -0.40593
22. LP ( 3)Cl 1 1.99701 -0.50014 49(v),52(r),51(r)
23. LP ( 1) O 2 1.99980 -0.31336
24. LP ( 2) O 2 1.99886 -0.77185 35(v)
27. RY*( 1)Cl 1 0.00113 0.51522
28. RY*( 2)Cl 1 0.00010 0.56316
29. RY*( 3)Cl 1 0.00006 0.65496
30. RY*( 4)Cl 1 0.00003 0.50805
31. RY*( 1) O 2 0.00048 1.24266
32. RY*( 2) O 2 0.00013 0.88851
33. RY*( 3) O 2 0.00010 0.99431
34. RY*( 4) O 2 0.00001 1.07570
35. RY*( 1) H 3 0.00310 0.57014
48. BD*( 1)Cl 1 - O 2 0.10236 -0.09005
49. BD*( 1) O 2 - H 3 0.00234 0.37941
-------------------------------
Total Lewis 25.99028 ( 99.5792%)
Valence non-Lewis 0.10470 ( 0.4011%)
Rydberg non-Lewis 0.00512 ( 0.0196%)
-------------------------------
Total unit 1 26.10010 (100.0000%)
Charge unit 1 -0.10010
Molecular unit 2 (CH4S)
3. BD ( 1) C 4 - S 5 1.99627 -0.57381
4. BD ( 1) C 4 - H 7 1.99715 -0.54615
5. BD ( 1) C 4 - H 8 1.99762 -0.54390
6. BD ( 1) C 4 - H 9 1.99420 -0.54266 54(v)
7. BD ( 1) S 5 - H 6 1.99310 -0.56718 53(v),50(g),48(r)
14. CR ( 1) C 4 1.99929 -10.11995 50(g),46(v),47(v),45(v)
15. CR ( 1) S 5 2.00000 -88.24247
16. CR ( 2) S 5 1.99960 -8.39769 44(v),36(v)
17. CR ( 3) S 5 1.99996 -5.91467
18. CR ( 4) S 5 1.99996 -5.92177
19. CR ( 5) S 5 1.99993 -5.92225
25. LP ( 1) S 5 1.99512 -0.63770 52(v),48(r)
26. LP ( 2) S 5 1.88355 -0.28450 48(r),51(v),52(v)
36. RY*( 1) C 4 0.00105 0.84795
37. RY*( 2) C 4 0.00033 0.59317
38. RY*( 3) C 4 0.00022 0.57365
39. RY*( 4) C 4 0.00004 0.77892
40. RY*( 1) S 5 0.00166 0.45916
41. RY*( 2) S 5 0.00067 0.41124
42. RY*( 3) S 5 0.00020 0.36158
43. RY*( 4) S 5 0.00014 0.38151
44. RY*( 1) H 6 0.00093 0.68831
45. RY*( 1) H 7 0.00191 0.59101
46. RY*( 1) H 8 0.00205 0.59892
47. RY*( 1) H 9 0.00121 0.59810
50. BD*( 1) C 4 - S 5 0.00294 0.06798
51. BD*( 1) C 4 - H 7 0.00941 0.43245
52. BD*( 1) C 4 - H 8 0.01031 0.43859
53. BD*( 1) C 4 - H 9 0.00459 0.43280
54. BD*( 1) S 5 - H 6 0.00651 0.15102
-------------------------------
Total Lewis 25.85576 ( 99.8295%)
Valence non-Lewis 0.03374 ( 0.1303%)
Rydberg non-Lewis 0.01040 ( 0.0402%)
-------------------------------
Total unit 2 25.89990 (100.0000%)
Charge unit 2 0.10010
Leave Link 607 at Mon Apr 8 15:56:43 2019, MaxMem= 33554432 cpu: 0.2
根据NBO分析的各个轨道能级, 可以排出各个能量.
Ref: 百度文库: 自然电子轨道NBO分析方法
