Development of a molecular fragmentation method for the description of intramolecular interactions in large molecules: = Entwicklung eines Molekülfragmentierungsverfahrens zur Beschreibung von intramolekularen Wechselwirkungen in großen Molekülen
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Erlangen ; Nürnberg
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ABSTRACT XIII
KURZBESCHREIBUNG XVI
LIST OF ABBREVIATIONS XX
I THE FRAGMENTATION METHOD 1
1 INTRODUCTION 3
2 ELECTRONIC STRUCTURE METHODS 7
3 THE INCREMENTAL MOLECULAR FRAGMENTATION METHOD 9
3.1 FRAGMENTATION
ALGORITHM..................................................................................
9
3.1.1 BONDED C
ONTRIBUTION............................................................................
9
3.1.2 NON-BONDED C O N TRIB U TIO N
................................................................... 12
3.1.3 THE CORRECTION INCREM
ENT(S)................................................................
13
3.2 PRACTICAL C
ONSIDERATIONS..................................................................................
15
3.2.1 REDUCTION OF THE INTRAMOLECULAR B S S E
.............................................
16
3.2.2 CAPPING
HYDROGENS...............................................................................
16
3.2.3 FAR DISTANT NON-BONDED C ONTRIBUTIONS
.............................................
17
3.3
PERFORMANCE.......................................................................................................
17
3.3.1 COMPUTATIONAL EFFICIENY
......................................................................
17
3.3.2 MOLECULAR E N E RG IE S
...............................................................................
19
4 INTRAMOLECULAR INTERACTIONS IN STRAINED MOLECULES 21
4.1 INTRAMOLECULAR
INTERACTIONS..............................................................................
22
4.1.1 MOLECULAR FRAGMENTATION A
PPROACH.......................................
.
22
4.1.2 EXPLICIT CALCULATION OF THE INTERACTION E N E R G Y
.................................. 23
4.2 STRAIN ENERGY FROM THE FRAGMENTATION M
ETHOD.............................................. 24
4.3 STABILITY OF CYCLOPHANE DERIVATES
.............................................................
25
5 DECOMPOSITION OF INTRAMOLECULAR INTERACTION ENERGIES USING IPT 27
5.1 A HYBRID ACFDT/DFT-SAPT APPROACH
..............................................
...
. 28
5.2 APPLICATION TO STERICALLY CROWDED S YSTEM
S.................................................... 29
5.3 DISPERSION INTERACTION ENERGIES FROM T D - D F T
.............................................. 30
6 GEOMETRY OPTIMISATIONS WITH THE FRAGMENTATION METHOD 31
6.1 OPTIMISATION ALGORITHM
................................................................ 32
6.2 INFLUENCE OF INTRAMOLECULAR
INTERACTIONS..........................................................
33
6.3 LOCAL MINIMA AND OTHER STATIONARY POINTS
.................................................... 35
6.4 GEOMETRY OPTIMISATION OF POLYGLYCINE M
OLECULES........................................... 38
7 CONCLUSIONS AND FURTHER OUTLOOK 41
II SCIENTIFIC PUBLICATIONS 45
8 MOLECULAR ENERGIES FROM AN INCREMENTAL FRAGMENTATION METHOD 47
9 ON THE STABILITY OF CYCLOPHANE DERIVATES USING A MOLECULAR
FRAGMENTATION
METHOD 67
10 INTRAMOLECULAR INTERACTIONS IN STERICALLY CROWDED HYDROCARBON
MOLECULES 83
11 INTERMOLECULAR DISPERSION ENERGIES FROM COUPLED EXACT-EXCHANGE KOHN-
SHAM EXCITATION ENERGIES AND VECTORS 95
12 GEOMETRY OPTIMISATIONS WITH THE INCREMENTAL MOLECULAR FRAGMENTATION
METHOD 111
BIBLIOGRAPHY 156
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