Исследовательская группа, возглавляемая профессором UNSW в Сиднее Тимоти Шмидтом, включает д-ра Терри Франккомба из UNSW в Канберре и д-ра Филипа Килби из CSIRO’s Data61.Химики-органики используют фигурные стрелки, чтобы изобразить способ протекания химических реакций и их молекулярные структуры.
Теоретики склонны говорить о структуре молекул с точки зрения теории молекулярных орбиталей (волновой теории) и говорят, что фигурные стрелки — это фикция. Статья впервые объединяет разрозненные взгляды на электронную структуру, помогая связать теорию с обозначениями органической химии.Команда использовала теоретическое моделирование, по-новому взглянув на волновые функции, чтобы показать, почему работают фигурные стрелки.
«Раньше мы знали, что фигурные стрелки работают, но не знали почему», — говорит профессор Шмидт.Руководитель исследовательской группы оптимизации Data61 доктор Килби, который использовал процедуру оптимизации, чтобы сократить время вычислений на два порядка, говорит, что «исследователи UNSW смогли разработать метод, который может оценить вероятностное расположение электронов, поскольку химическая реакция действительно имеет место. . "«Это позволяет нам моделировать химические реакции более детально, чем это было возможно раньше».Этот беспрецедентный метод определения движения электронов во время химической реакции является прорывом в соединении традиционных представлений о химическом механизме с современными квантово-химическими расчетами.
«Мы показали, как связать строгие расчеты с качественными диаграммами химиков-органиков, по сути показывая, почему они работают», — объясняет Шмидт.По словам доктора Франккомба, «эта работа демонстрирует, что эти классические интуитивные идеи движений отдельных электронов всегда были правильным способом взглянуть на химическую реактивность, хотя ранее они мало поддерживались квантовой механикой».