• 使用Multiwfn做IGMH分析非常清晰直觀地展現化學體系中的相互作用

    使用Multiwfn做IGMH分析非常清晰直觀地展現化學體系中的相互作用

    文/Sobereva@北京科音

    First releas: 2022-Mar-7  Last update: 2022-Oct-27


    0 前言

    目前已有不少將化學體系中的相互作用以圖形化方式展現的方法,如NCI(也稱RDG)、aNCI、IGM、aIGM、IRI、ELF、LOL、SCI、價層電子密度,等等,它們各具特點,其中一些已被廣為使用。本文將全面介紹筆者近期提出的一種重要的圖形化展現自定義片段間和片段內相互作用的方法,稱為independent gradient model based on Hirshfeld partition (IGMH),這是對2017年提出的IGM方法的重要改良。此方法已經實現在了知名的波函數分析程序Multiwfn(http://www.shanxitv.org/multiwfn)的最新版中。從本文給出的應用例子讀者將會看到,IGMH在展現化學體系中的相互作用方面極其靈活和方便,圖像效果非常理想,普適性特別強,有極高的實用價值。

    IGMH方法的非常詳細的介紹文章已經發表如下,非常歡迎讀者們閱讀
    Tian Lu, Qinxue Chen, Independent gradient model based on Hirshfeld partition: A new method for visual study of interactions in chemical systems, J. Comput. Chem., 43, 539-555 (2022) https://doi.org/10.1002/jcc.26812
    此文可以通過此鏈接直接免費閱覽:
    https://onlinelibrary.wiley.com/share/author/H659SPFCDKPCSJUVG5YT?target=10.1002/jcc.26812

    使用Multiwfn做IGMH分析發表文章時,除了按照程序包內的How to cite Multiwfn.pdf文檔的說明恰當引用Multiwfn程序外,也勿忘引用上面這篇IGMH原文(另:之前已經有大量Multiwfn用戶使用IGMH方法的前身IGM發表了共約200篇研究文章。以后如果讀者仍使用IGM功能發表文章的話,除IGM和Multiwfn原文外也請引用以上文章,其中對IGM方法以及筆者對IGM的擴展做了系統性的介紹,文中還給出了IGM在Multiwfn中的實現細節)。

    2022-Oct-27補充:后來筆者寫了一篇對IGMH原文里一個實現細節的勘誤文章,并做了相關理論分析,見ChemRxiv (2022) DOI: 10.26434/chemrxiv-2022-g1m34(https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2022-g1m34)。建議此文和上述IGMH原文一并引用。

    2023-May-31補充:《一篇最全面介紹各種弱相互作用可視化分析方法的文章已發表!》(http://www.shanxitv.org/667)介紹的筆者綜述文章中對IGMH有極其充分的介紹并給了諸多應用例子,歡迎閱讀和引用!

    下文將對IGMH的各個方面進行介紹,包括以下內容
    第1節:對IGMH的基本原理做簡要說明,使讀者快速了解此方法的思想
    第2節:給出IGMH用于各類體系的效果展示,使讀者明白IGMH分析都能以什么方式研究什么問題
    第3節:將IGMH和IRI、NCI、IGM方法進行對比,便于讀者了解什么時候適合用什么圖形化分析方法
    第4節:對Multiwfn中的IGMH功能和所需的輸入文件等方面進行說明
    第5節:給出使用Multiwfn做IGMH分析的具體例子
    第6節:對本文內容做總結

    Multiwfn在化學鍵和弱相互作用分析上極為強大,有眾多的功能,IGMH只是其中之一,各種方法匯總介紹見《Multiwfn支持的