化学研究中电子计算机的应用
化学先生 / 2019-08-19
电子计算机在化学化工领域的广泛应用，是一个革命性的变化，现已取得了极大的成功。在应用领域，对大型化工企业的自动控制、管理、模拟实验等方面，得到了快速、高效准确的满意结果。目前，没有一个先进的化工企业不把计算机的应用放在重要地位，都纷纷在软件和硬件两个方面大量投资，具有成略服光的金业家们，还大最投资研究21世纪的计算机技术，以期在新世纪的意争中立于不败之地在化学的基础研究中:计算机除用 于股的计算以外，还在以下三个方面发挥越来越重要的作用。
第一，分于设计方面。 利用电子计算机设计有特定结构与功能的新物质:从面使合成化学更高有理性。以前的合成化学往往是经验型或半经验型的，靠在实验室中损索，投入的劳动量大，收效低。现在在某些领城，可采用计算机完成分子内部的极为复杂的计算，取得所需参数以后，再按人们的目的和需要，设计新分子，以获取新的性质与功能。当然这种设计是否可行，还要与实际实验相对照，但有了分子设计这一环节，就可以帮助 人们在合成工作中少走弯路，多出成果。目前，计算机技术在新药物的筛选分子设计等方面的应用日渐成熟，展现出越来越广调的应用前景。
第二,完成量子化学 和生物化学的复杂计算。例如,利用休克尔(Huckel)原子轨道线性组合的分子轨道理论(HMO法)，处理共轭分子结构时，比如处理苯(苯是一个典型的共轭分子,但它比丁二烯要复杂),尽管经过一系列的简化，但在解久期方程时已经很复杂了,因为久期行列式阶数越高展开越麻烦，当然为了简化展开手续可以利用群论或采用唐教庆等人创立的分子轨道图形理论,但仍然十分繁难，而且所得结果与实验的误差还比较大。使用HMO法时,因作的假定过分简单，且似乎是受动力学思想所影响，如设a是常数，令Sij= 0(i≠j),Hij=0 (i≠j,j士1)等,计算结果在定量上是不准确的。特别是用HMO法处理离子、极性分子时，误差就更大了，因而所得结论几乎是无意义的。
近年来，特别是进人21世纪后，由于电子计算机的发展，化学家已采用现代计算机进行精密的分子轨道理论计算，如全略微分重叠法(CNDO)、自治场从头计算法等。国内一些学者，如唐教庆、江元生刘若庄等学者，在这方面的研究取得了一定进展。尽管这些方法还有许多困难，现在看来，困难很可能不在计算上，而是在于计算模型和软件上。
第三用电子计算机进行实验模拟，它和第、二点相联系。随着第五代电子计集机的使用:给人展现了一种希望、尽管这种希望是遥远的，但许多学者还是持乐观态度:认为人们可以在电子计算机上进行实验模拟，有可能使化学家从实验室中第政出米，所以有人把用电子计算机模拟化学实验称为”无试制化学”.但现在看米,即使有朝-日真能实现这种模拟，化学实验室还是重要的。
闽ICP备15011996号-4
|
闽公网安备35040002000218号
|
