Theory and Applications of Computational Chemistry 2008 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Wei, Dong-qing (EDT)/ Wang, Xi-jun (EDT)

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2009-4

价格:$ 166.11

装帧:

isbn号码:9780735406377

丛书系列:

图书标签:

• Computational Chemistry
• Theoretical Chemistry
• Molecular Modeling
• Quantum Chemistry
• Density Functional Theory
• Ab Initio Methods
• Molecular Dynamics
• Chemical Physics
• Algorithms
• Applications

《计算化学的理论与应用：2008版》 概述 《计算化学的理论与应用：2008版》是一部全面深入探讨计算化学领域最新进展与实践应用的权威著作。本书汇集了来自世界顶尖研究机构的专家学者，旨在为计算化学的从业者、研究人员以及对该领域感兴趣的学生提供一份详尽而实用的参考。2008年的版本尤其关注了在量子化学方法、分子动力学模拟、密度泛函理论以及数据科学与计算化学交叉领域取得的突破性进展。本书不仅涵盖了前沿理论的介绍，更着重于这些理论如何在解决化学、生物学、材料科学以及药物设计等现实问题中得到有效应用。 核心内容详述 第一部分：计算化学理论的最新进展 量子化学方法学： 高精度计算方法： 本卷深入探讨了耦合簇理论（Coupled-Cluster Theory）及其各种近似形式，包括CCSD(T)、QCISD等，以及它们在精确描述电子结构方面的能力。同时，也对多参考组态相互作用（MRCI）和组态相互作用（CI）方法进行了详尽阐述，特别是在处理多参考态系统（如过渡金属化合物、激发态反应）时的优势。 密度泛函理论（DFT）的演进： 2008年版本对DFT的发展进行了重点回顾，详细介绍了新一代的混合泛函（Hybrid Functionals）、元GGA泛函（Meta-GGA Functionals）以及它们在提高能量预测精度、描述非共价相互作用（如范德华力）以及解决某些系统性误差（如范德华力缺失）方面的贡献。书中也探讨了对交换-关联泛函选择的策略，以及如何根据具体问题选择最合适的泛函。 日益强大的基组： 讨论了各种基组（Basis Sets）的构建原则和发展趋势，包括极化化（Polarization）、弥散化（Diffusion）函数的使用，以及如何针对特定元素和问题选择最优基组。对后量化（Post-Hartree-Fock）方法中的基组收敛性问题也进行了深入分析。 相对论效应： 随着计算能力的提升，相对论效应在重元素化学中的作用日益凸显。本书详细介绍了如何将相对论效应纳入量子化学计算，包括达尔文（Darwin）修正、全自旋轨道耦合（SOC）等，以及它们对分子性质（如键长、键强、光谱性质）的影响。 分子动力学（MD）模拟的创新： 粗粒化模型（Coarse-Graining）： 针对大规模分子体系（如蛋白质折叠、聚合物行为），本书重点介绍了粗粒化MD方法的发展。探讨了如何有效地构建粗粒化模型，以及如何通过缩减自由度来加速模拟进程，同时保持关键的集体行为。 受力场（Force Fields）的优化与开发： 详细阐述了不同类型受力场的构建原则，包括基于物理模型的经验性受力场，以及通过量子化学计算拟合的量子力学-分子力学（QM/MM）混合受力场。特别关注了对复杂分子（如离子液体、生物分子）的受力场开发和参数化。 模拟技术的拓展： 介绍了诸如增强采样技术（Enhanced Sampling Techniques）如Metadynamics、Umbrella Sampling等，以及它们在探索高能垒的反应路径、识别稳定构象以及计算自由能方面的应用。同时，也讨论了如何利用GPU加速进行大规模MD模拟。 第二部分：计算化学在多学科领域的应用 药物设计与发现： 分子对接（Molecular Docking）： 详细介绍了各种分子对接算法，包括基于构象搜索和基于形状匹配的方法。重点讲解了如何利用对接结果预测药物与靶标蛋白的结合模式和亲和力，以及如何进行虚拟筛选以发现先导化合物。 分子动力学在药物-靶标相互作用研究中的应用： 阐述了如何利用MD模拟研究药物分子在靶标蛋白结合口袋中的动态行为，分析结合的稳定性和构象变化，以及理解药物作用机制。 ADMET性质预测： 探讨了计算化学如何用于预测药物的吸收（Absorption）、分布（Distribution）、代谢（Metabolism）、排泄（Excretion）以及毒性（Toxicity）等性质，为药物研发提供关键信息，降低后期临床试验的风险。 材料科学与工程： 新材料的预测与设计： 介绍了如何利用DFT等方法预测新材料的电子结构、光学性质、机械性能以及催化活性。例如，在设计新型半导体材料、催化剂、储能材料等方面。 表面科学与界面现象： 深入探讨了计算化学在研究材料表面吸附、反应、腐蚀以及界面形成过程中的作用。 聚合物模拟： 详细介绍了如何使用MD模拟研究聚合物的构象、动力学行为、相变以及宏观性质，为聚合物的工程应用提供理论指导。 生物化学与分子生物学： 蛋白质结构预测与功能分析： 探讨了计算化学在预测蛋白质三维结构、理解蛋白质折叠机制、分析酶催化机理以及研究蛋白质-蛋白质相互作用中的应用。 核酸化学： 介绍了如何利用量子化学和MD模拟研究DNA和RNA的结构、稳定性和相互作用。 酶催化机理研究： 详细阐述了如何结合QM/MM方法来精确模拟酶的活性中心，揭示其催化反应的详细机理。 化学反应动力学： 过渡态理论与反应路径研究： 详细介绍了如何通过计算化学方法寻找反应的过渡态，绘制反应能垒图，并计算反应速率常数。 溶液化学中的反应： 探讨了如何利用溶剂化模型（如PCM、SMD）和MD模拟研究溶剂效应对反应速率和选择性的影响。 第三部分：计算化学工具与数据科学的融合 开源与商业计算软件的比较与选择： 对当时主流的计算化学软件进行了介绍和评述，包括Gaussian, NWChem, VASP, LAMMPS等，并提供了选择适合项目需求的软件的指导。 可视化工具： 介绍了用于分析和可视化计算结果的工具，如VMD, PyMOL, Molden等，帮助研究人员更好地理解和呈现计算结果。 计算化学与机器学习/人工智能的初步探索： 展望了计算化学与数据科学的融合趋势，包括如何利用机器学习方法加速量子化学计算，预测分子性质，以及构建更有效的受力场。 总结 《计算化学的理论与应用：2008版》是一部集理论深度与应用广度于一体的著作。它不仅为读者提供了理解计算化学核心概念的坚实基础，更展示了计算化学作为解决复杂科学问题强大工具的无限潜力。本书的出版，将极大地推动计算化学在各个研究领域的深入发展，并为未来计算化学的创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆