【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及理论与计算化学，具体涉及一种利用轨道系数矢量投影来预测化学反应的方法。
技术介绍
1、在光照、加热、加入催化剂等条件下，化学反应一般可分为两个阶段：底物活化和产物转化。在底物活化阶段，惰性底物可被活化为高活性物种；随后在转化为产物阶段，通过偶联或加成等方式转化为产物。理论计算可以在底物活化阶段探究新的活化机制，还可以在转化为产物阶段解释甚至预测反应的立体选择性、化学选择性和区域选择性等。
2、化学反应具有方向性，因此准确预测反应性必须考虑可能的轨道作用方向。理想的活性预测方法应该像化学反应机理中描述的那样带有电子转移方向，能判定可能的轨道重叠方向。事实上，分子轨道的类型与轨道重叠方向和模式与轨道的类型密切相关，例如π轨道通常是垂直于键轴方向的肩并肩重叠模式。
3、然而，目前常用的活性指标计算方法通常不区分轨道作用的方向和模式，虽然这样可以简化计算，但在预测分子中存在多个轨道重叠方向的原子的活性时可能不准确。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种利用轨道系数矢量投影来预测化学反应方向的方法。利用本专利技术提供的方法可以预测分子中存在多个轨道重叠方向的原子的活性，进而预测化学反应的可能性。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种利用轨道系数矢量投影来预测化学反应方向的方法，包括以下步骤：
4、根据在gaussian等量化计算程序输出的计
5、根据分子轨道，得到价层2px、2py、2pz原子轨道的线性组合；
6、利用价层原子轨道系数向量投影法定义主族原子的投影方向；
7、根据价层2px、2py、2pz原子轨道的线性组合，计算轨道系数向量在投影方向上的投影，得到分子中主族原子在投影方向上的投影向量和不同位点、不同方向的原子矢量反应指标；
8、根据主族原子在投影方向上的投影向量和式4～7，得到矢量活性指标
9、根据矢量活性指标采用梯度下降法迭代求解，得到最大的矢量活性指标预测原子在相关位点参与化学反应的可能性；
10、所述不含时薛定谔方程见式1； hψn＝enψn n＝1,2…式1；
11、所述分子轨道的表达式见式2； ψn＝∑ci,nψi n＝1,2…式2；
12、所述价层2px、2py、2pz原子轨道的线性组合见式3；
13、
14、式4～7中，为改变系数矩阵后对应的密度矩阵；m′ab为原子a与其所有邻近原子的约束mayer键级；为原子a的矢量活性指标；p′ab为原子a与其所有邻近原子的约束π键级。
15、优选地，所述线性组合为系数向量与相应的原子轨道矩阵的乘积形式的展开。
16、优选地，对于平面型不饱和主族原子，定义的投影方向保持相等的角度，即围绕键的角度≥90°。
17、优选地，对于卡宾型不饱和主族原子，定义的投影方向为分布在半圆形区域内的投影方向。
18、优选地，对于线型不饱和主族原子，定义的投影方向为遍布圆形区域的投影方向。
19、本专利技术通过开发的价层轨道系数向量投影法，计算分子中多个可能的价层轨道重叠方向上的系数向量投影，从而得到不同位点、不同方向的原子矢量反应指标等活性指标。通过比较不同位点的原子矢量反应指标，可以预测位点的活性，即原子在该位点上参与化学反应的可能性。通过计算不同位点的原子矢量反应指标、定向电荷密度和相应反应能垒，可以定量、定向预测分子中多个潜在反应位点发生化学反应的可能性，这将对精准合成中解决反应的活性预测和化学选择性控制等问题具有潜在的应用价值。
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1.一种利用轨道系数矢量投影来预测化学反应方向的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线性组合为系数向量(C2px，C2py，C2pz)与相应的原子轨道矩阵的乘积形式的展开。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于平面型不饱和主族原子，定义的投影方向保持相等的角度，即围绕键的角度≥90°。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于卡宾型不饱和主族原子，定义的投影方向为分布在半圆形区域内的投影方向。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于线型不饱和主族原子，定义的投影方向为遍布圆形区域的投影方向。
【技术特征摘要】
1.一种利用轨道系数矢量投影来预测化学反应方向的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线性组合为系数向量(c2px，c2py，c2pz)与相应的原子轨道矩阵的乘积形式的展开。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于平面型不饱和主族原...
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