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| 編輯推薦： |
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本书由作者博士论文改编而成，学术性较强，具有一定的参考意义。
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| 內容簡介： |
《圆二色光谱的理论研究及应用》共8 章，即手性配合物简介、分子的光学活性机理、圆二色概述、理论计算原理、量子力学计算、圆二色在三（二胺）合钌配合物中的应用、圆二色在M（acac）3（M=Co、Rh、Ir） 配合物中的应用以及展望。全书先简单介绍相关概念、原理， 再深入阐述量子力学计算的基础， 后分析其在实际配合物体系中的应用， 由浅入深、简明扼要地阐述了手征光学活性和圆二色的原理， 重点阐述了含时密度泛函（TDDFT）方法对电子圆二色的理论计算。
本书主要适用于从事手性配合物科学研究和电子圆二色光谱研究的工作者， 尤其是理论和实验相结合的研究者， 也可以供研究光学活性物质的人员参考。
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| 目錄：
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第1 章 手性配合物简介 001
1.1 引言 003
1.2 光学活性 003
1.3 手性配合物 005
1.4 过渡金属手性配合物 006
1.4.1 二胺类和二醇类配合物 007
1.4.2 联吡啶、邻菲咯啉和二酮配合物 009
1.5 本章小结 012
参考文献 012
第2 章 分子的光学活性机理 019
2.1 引言 021
2.2 独立系统过程 021
2.3 单电子机理 022
2.4 动态极化机理 023
2.5 电偶极机理 024
2.6 本章小结 026
参考文献 026
第3 章 圆二色概述 029
3.1 引言 031
3.2 圆二色 031
3.3 圆二色光谱仪 035
3.4 确定分子构型的常用方法 037
3.4.1 光谱学方法 038
3.4.2 其他方法 039
3.5 本章小结 042
参考文献 042
第4 章 理论计算原理 045
4.1 引言 047
4.2 基态密度泛函理论 050
4.2.1 能量是N 和υ 的泛函 050
4.2.2 Hohenberg-Kohn 定理 052
4.2.3 限制性搜索方案 055
4.2.4 Kohn-Sham 方程 057
4.2.5 交换相关泛函 061
4.3 含时密度泛函理论 064
4.3.1 Runge-Gross 定理 065
4.3.2 时间依赖的Kohn-Sham 方程组 067
4.3.3 TDDFT 中的线性密度响应 070
4.3.4 TDDFT 工作方程 073
4.3.5 分子性质的计算 076
4.4 CD 和UV 光谱的计算方法 077
4.5 本章小结 079
参考文献 080
第5 章 量子力学计算 089
5.1 引言 091
5.2 计算方法 091
5.2.1 分子力学方法 091
5.2.2 电子结构方法 092
5.3 基组 094
5.4 构型优化 098
5.4.1 势能面 099
5.4.2 小值确定 099
5.4.3 收敛标准 100
5.5 激发态性质计算 101
5.5.1 从头计算法 101
5.5.2 密度泛函法 104
5.6 本章小结 108
参考文献 108
第6 章 圆二色在三（二胺）合钌配合物中的应用 111
6.1 引言 113
6.2 研究体系 114
6.2.1 三（乙二胺）合钌（Ⅱ） 115
6.2.2 三（1，2-丙二胺）合钌（Ⅱ） 116
6.2.3 三（2，3-丁二胺）合钌（Ⅱ） 117
6.3 基组的选择 118
6.4 计算结果与讨论 120
6.4.1 配合物的优化几何参数 120
6.4.2 基态相对能量 120
6.4.3 DFT 能级和Kohn-Sham 轨道 122
6.4.4 旋转强度和跃迁矩 128
6.4.5 ECD 和UV 光谱 130
6.5 手征结构单元对ECD 谱的贡献和应用 137
6.5.1 各手征单元对ECD 谱的贡献 137
6.5.2 手性参数的应用 139
6.6 本章小结 143
参考文献 144
第7 章 圆二色在M(acac)3 (M=Co、Rh、Ir)配合物中的应用 151
7.1 引言 153
7.2 研究体系 155
7.3 基组的选择 155
7.4 计算结果与讨论 157
7.4.1 配合物的优化几何参数 158
7.4.2 DFT 能级和Kohn-Sham 轨道 158
7.4.3 旋转强度和跃迁矩 162
7.4.4 ECD 和UV 光谱 165
7.5 本章小结 170
参考文献 170
第8 章 展望 173
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| 內容試閱：
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自然界几乎不存在没有光学活性的物质，小到蛋白质、核酸、维生素，大到植物、动物、海洋生物，再到天体，几乎所有的天然物质都是有手征光学性质（简称手性）的。自从人类揭示配体-受体间相互作用主导生命进程以来，为了从分子基础上深入地研究所有生物活性，更好地理解手性就变得更加迫切。在药物和食品相关的行业，由于光学活性物质的镜像可能对产品具有致命的危害性，必须确定相关物质的手性和光学活性纯度，所以制定了许多严格的规则来确保药物和食品的安全。
虽然手性现象和手性非常重要，人们早在19 世纪中期就已经能够测量物质的手性数据，但在所有光谱技术中测量手性的技术是没有得到充分利用的技术。归根结底，一是因为缺乏对理论和应用间关系的理解，二是因为人们更倾向于使用经验规则而不是严格的定律来解释实验数据。所幸的是，现在这一情况发生了迅速的改观。随着光电调制器在圆二色光谱测量仪中的成功应用，圆二色（CD）作为测量物质手性的技术，无论是在解释原理还是新的应用方面，都取得了显著的进展，成为现代立体化学的基石之一。在理论计算方面，基于现代密度泛函理论（DFT）的量子化学方法提供了更准确的理论处理方法，加之先进的计算机技术的突飞猛进，使得准确计算分子激发态成为可能，开发了CD的潜力，成为理论研究物质手性的良好工具。
笔者从2006 年开始从事CD 的理论研究，至今已有十几年，没有发现从量子力学的角度系统解释CD 原理的书籍，市面上仅有的相关书籍多侧重于实验测量。对于理论研究工作者来说，缺了数理根基，商业软件“黑匣子”方式计算所得结果的可靠性就得不到保障。本书是笔者多年科研工作的结晶，涵盖了研究中涉及的物理、化学及理论计算的原理和应用体系，尤其是运用含时密度泛函方法计算分子激发态的性质，具有一定的理论价值和实践指导意义。
本书按照手性配合物、分子光学活性机理、圆二色、理论计算原理、量子力学计算、电子圆二色光谱应用的顺序展开，由浅入深，简明扼要地阐述了手征光学活性的原理及其理论计算的基础和应用。
本书主要适用于从事手性配合物科学研究和电子圆二色光谱研究的工作者，尤其是理论和实验相结合的研究者，也可以供研究光学活性物质的人员参考，希望能够以此缩小理论与应用间的差距，让人们认识到CD 的巨大潜力。
本书由吕梁学院王炎著。在编写过程中，得到国家自然科学基金（21273139）、山西省高等学校教学改革创新项目（J2017125）、吕梁市重点研发计划（高新技术领域） 项目（GXZDYF2019083）的资助，一并致谢。
作者
2021年7月
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