Ab initio výpočty molekuly BN a malých polycyklických uhlovodíků jednoreferenčními a Brillouinovými-Wignerovými multireferenčními metodami spřažených klastrů

Abstract

The topic of the diploma thesis is calculations with single-reference and Brillouin-Wigner multireference coupled clusters methods. In the beginning, the brief overview of the theory of selected quantum chemical methods with emphasis on the theory of coupled clusters (single reference as well as multireference) is presented. Third chapter deals with calculations of the lowest lying singlet and triplet states of boron nitride molecule (BN). The lowest singlet state (1+) exhibits multireference character and this molecule is thus a suitable candidate for testing of newly developed computational methods. Vibrational frequencies, anharmonicities and singlet-triplet energy splitting were calculated with different variants of multireference Brillouin-Wigner coupled clusters method (MR BWCC). The results were compared with experimental values and the results of single-reference and reduced multireference coupled clusters. The fourth and fifth chapters present the study of a series of seven small fused cyclopentanes of the formula C5H2n (n = 0 - 4) [1]. The existence of local minima of all seven structures was verified at the CCSD(T)/cc-pVTZ level. Their stability was predicted according to enthalpies of formation and strain energies. 1H and 13C NMR spectra (chemical shifts), IR and Raman spectra were...

Tématem diplomové práce jsou výpočty jednoreferenčními a Brillouinovými- Wignerovými multireferenčními metodami spřažených klastrů. V úvodní části je podán stručný přehled teorie vybraných kvantově chemických metod se zaměřením na teorii spřažených klastrů (jedno i multireferenční). Třetí kapitola se věnuje výpočtům nejnižšího singletního a tripletního elektronového stavu molekuly nitridu boru (BN). Nejnižší singletní stav (1 + ) vykazuje multireferenční charakter, a proto je tato molekula vhodná pro testy nově vyvinutých výpočetních metod. Různými variantami multireferenční Brillouinovy-Wignerovy metody spřažených klastrů (MR BWCC) byly spočítány vibrační frekvence, anharmonicity a hodnoty singlet-tripletního štěpení. Výsledky byly porovnány s experimentálními hodnotami, výsledky jednoreferenční metody spřažených klastrů a také redukované multireferenční metody spřažených klastrů. Čtvrtá a pátá kapitola představují studii série sedmi malých polycyklických uhlovodíků sumárního vzorce C5H2n (n = 0 - 4) [1]. Na úrovni metody CCSD(T)/cc-pVTZ byla ověřena existence lokálních minim všech sedmi strutur. Jejich stabilita byla předpovězena na základě výsledků výpočtů slučovacích entalpií a energií pnutí. Na úrovni metody CCSD(T)/cc-pVTZ byly spočítany 1H a 13C NMR spektra (chemické posuny), IČ a Ramanova...