7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.7.1. Orbital tự nhiên, orbital nguyên tử tự nhiên và orbital liên kết tự
Khái niệm orbital tự nhiên (natural orbital, NO) [22], [23] được sử dụng để xem xét sự phân bố electron trong những orbital nguyên tử và phân tử, từ đó rút ra điện tích nguyên tử và các đại lượng đánh giá liên kết trong phân tử. Ý tưởng phân tích mật độ electron dựa vào orbital nguyên tử tự nhiên (natural atomic orbital, NAO) và orbital liên kết tự nhiên (natural bonding orbital, NBO) được F.Weilhold và cộng sự đưa ra nhằm sử dụng ma trận mật độ electron để định nghĩa hình dạng của orbital trong môi trường phân tử và liên kết trong phân tử từ mật độ elctron giữa các nguyên tử.
Phần mềm NBO 5.G được dùng để tính NAO và NBO, được tích hợp vào trong các phần mềm tính toán hóa học lượng tử như Gaussian, Gamess. Phân tích NBO rất hữu ích trong việc hiểu sự thay đổi phân bố electron và bản chất liên kết hóa học.
Cả hai NBO và NAO có nhiều ưu điểm thuận lợi cho việc miêu tả vùng liên kết và vùng khu trú của electron. NAO gồm có các loại: NAO lõi (core),
NAO hóa trị (valence), NAO có số e bị chiếm cao và NAO Rydberg có số e bị chiếm thấp. NAO lõi và NAO Rydberg không liên quan đáng kể đến liên kết hóa học nên ít được dùng trong phân tích liên kết.
NBO thu được khi tìm kiếm những orbital riêng bị chiếm cao nhất trong mỗi vùng liên kết giữa hai nguyên tử A và B, ký hiệu là θi(AB), với số chiếm ni(AB)~2.NBO “kiểu Lewis” gồm: orbital một lõi-một tâm (ký hiệu là CR), electron riêng (ký hiệu là LP) và orbital liên kết hai tâm (ký hiệu là BD). Bộ NBO không Lewis gồm: orbital không liên kết-không bị chiếm (ký hiệu LP*), orbital vỏ hóa trị thêm vào (ký hiệu RY*) và orbital phản liên kết (ký hiệu BD*).