powrót

Zespół Chemii Kwantowej



Kierownik zespołu:

prof. dr hab. Artur Michalak



 
 

Członkowie zespołu
 
dr hab. (prof. UJ) Mariusz Mitoraj
 
dr hab. (prof. UJ) Monika Srebro-Hooper
 
dr hab. James Hooper
 
mgr Dominika Kaczmarczyk
 
mgr Mercedes Kukułka
 
mgr Grzegorz Niedzielski
 
mgr Filip Sagan
 
mgr Olga Żurowska

Podstawowe informacje
 

 



Aktualne kierunki badań:
  1. Elektrony jako nośniki informacji Fishera w cząsteczkach:
    • informacyjna geneza teorii struktury elektronowej,
    • ciągłość informacji oraz jej przyczynki addytywne i nieaddytywne,
    • nieaddytywne narzędzia informacyjno-teoretyczne diagnozy stanów atomów związanych i wiązań chemicznych; funkcja lokalizacji elektronów i kontra-gradientowe kryterium lokalizacji wiązań chemicznych oraz ich zastosowania w chemii.

  2. Orbitalna teoria komunikacyjna wiązania chemicznego:
    • informacyjny kanał molekularny z zasady superpozycji stanów dla podprzestrzeni zajętych orbitali molekularnych,
    • entropowe krotności wiązań oraz ich składowe kowalencyjne i jonowe,
    • wioelo-orbitalne efekty sprzęgania wiązań fragmentów molekularnych,

  3. Zastosowania Teorii Funkcjonałów Gęstości w zagadnieniach reaktywności chemicznej:
    • deskryptory reaktywności w ujęciu jedno-reagentowym,
    • sprzęganie między elektronowymi i geometrycznymi stopniami swobody w układach molekularnych i reakcyjnych,
    • ujęcie dwu-reagentowe w perspektywach elektronów „śledzących” i „wyprzedzających” jądra atomowe,

  4. Opracowanie algorytmów globalnej optymalizacji geometrii dla małych i średniej wielkości układów molekularnych.
  5. Metody klasy O(N), półempiryczne,schematy podziału energii oddziaływania.

  6. Koncepcyjna teoria funkcjonałów gęstości, Struktura i własności układów makrocyklicznych.

  7. Teoretyczne modelowanie filmów powierzchniowych metodami dynamiki molekularnej.

  8. Teoretyczny opis wiązania chemicznego w oparciu o orbitale naturalne dla wartościowości chemicznej (NOCV) oraz zlokalizowane orbitale wiązań LOBO.

  9. Analiza ścieżek reakcji chemicznych w oparciu o NOCV sprzężone z podziałem energii oddziaływania ETS

  10. Zastosowanie ETS-NOCV do opisu różnego typu wiązań chemicznych: donorowo-akceptorowe, kowalencyjne wielokrotne, oddziaływania słabe (intra oraz intermolekulerne), agostyczne, układy "hiperwalencyjne"

  11. Modelowanie procesów katalitycznych:
    • polimeryzacji, kopolimeryzacji,
    • reakcji aktywacji wiązań X-H (X=B,N,C,Si) przez kompleksy metali przejściowych w kontekście magazynowania wodoru.

  12. Symulacje dynamiki molekularnej półempirycznej oraz ab initio.

  13. Symulacja widm spektroskopowych układów istotnych z punktu widzenia ogniw slonecznych (DSSC) oraz diod luminescencyjnych (OLED).

Wybrane publikacje w latach 2009-2010:
  1. R. F. Nalewajski, "On Molecular Similarity in Communication Theory of the Chemical Bond", J. Math. Chem. 45, 607-626(2009).
  2. R. F. Nalewajski, "Communication-Theory Perspective on Valence-Bond Theory", J. Math. Chem.45, 709-724 (2009).
  3. R. F. Nalewajski, "Manifestations of the Pauli Exclusion Principle in Communication- Theory of the Chemical Bond",J. Math. Chem. 45, 776-789 (2009).
  4. R.F. Nalewajski"Entropic Descriptors of the Chemical Bond in H2: Local Resolution of Stockholder Atoms", J. Math. Chem45, 1041-1054 (2009).
  5. R.F. Nalewajski"Chemical Bond Descriptors from Molecular Information Channels in Orbital Resolution ", Int. J. Quantum Chem. 109, 425-440 (2009).
  6. R.F. Nalewajski, "Information Origins of the Chemical Bond: Bond Descriptors from Molecular Communication Channels in Orbital Resolution", Int. J. Quantum Chem. 109, 2495-2506 (2009).
  7. R.F. Nalewajski, "Multiple, Localized and Delocalized/Conjugated Bonds in the Orbital-Communication Theory of Molecular Systems", Advances Quantum Chem. 56, 217-250 (2009).
  8. R.F. Nalewajski,D. Szczepanik and J. Mrozek, "Bond Differentiation and Orbital Decoupling in the Orbital Communication Theory of the Chemical Bond", Adv. Quant. Chem. in press.
  9. R.F. Nalewajski, "Use of Non-Additive Information Measures in Exploring Molecular Electronic Structure: Stockholder Bonded Atoms and Role of Kinetic Energy in the Chemical Bond", J.Math.Chem. 47, 667-691 (2010).
  10. R.F. Nalewajski, "N-Dependence of Electronic Energies in Atoms and Molecules: Mulliken and Exponenti al Interpolations", J.Math.Chem. DOI: 10.1007/s10910-009-9630-5.
  11. R.F. Nalewajski, "Entropy/Information Coupling between Orbital-Communications in Molecular Subsystems", J.Math.Chem. DOI: 10.1007/s10910-009-9602-9.
  12. R.F. Nalewajski, "Multiple, Localized and Delocalized/Conjugated Bonds in the Orbital-Communication Theory of Molecular Systems", 56, Adv. Quant. Chem. 217-250 (2009).
  13. 1. J. Korchowiec, P. de Silva, M. Makowski, F. L. Gu, Y. Aoki, "Elongation Cutoff Technique at Kohn-Sham Level of Theory", Int. J. Quantum Chem. 2010, DOI: 10.1002/qua.22562.
  14. 2. M. Makowski, J. Korchowiec, F. L. Gu, Y. Aoki“Describing Electron Correlation Effects in the Framework of the Elongation Method--- Elongation MP2: Formalism, Implementation and Efficiency”, J. Comput. Chem. 2010, DOI 10.1002/jcc.21462.
  15. Y. Orimoto, F. L. Gu, J. Korchowiec, A. Imamura, Y. Aoki “Application of the elongation method to the electronic structure of spin-polarized molecular wire under electric field”, Theoret. Chem. Acc.125, 493 (2010).
  16. J. Korchowiec, J. Lewandowski, M. Makowski, F. L. Gu, and Y. Aoki "Elongation Cutoff Technique Armed with Quantum Fast Multipole Method for Linear Scaling", J. Comput. Chem. 30, (2009) 2515.
  17. K. Więcław, B. Korchowiec, H. Guermouche, Y. Corvis, J. Korchowiec, and E. Rogalska "Meloxicam and meloxicam-beta-cyclodextrin complex in model membranes: effect on the organization of monomolecular phospholipid films", Langmuir 25, (2009) 1417.
  18. J. Korchowiec, B. Korchowiec, W. Priebe, E. Rogalska"DFT Study on the Selectivity of Complexation of Metal Cations with a dioxadithia Crown Ether Ligand", J. Phys. Chem A. 12, (2008) 13633.
  19. Mariusz Mitoraj, Artur Michalak, Tom Ziegler “A Combined Charge and Energy Decomposition Scheme for Bond Analysis”, J. Chem. Theory Comput 5, 962 (2009).
  20. Tae-Jin Kim, Sung-Kwan Kim, Beom-Jun Kim, Jong Sok Hahn, Myung-Ahn Ok, Jong Hee Song, Dae-Ho Shin, Jaejung Ko, Minserk Cheong, Jin Kim, Hoshik Won, Mariusz Mitoraj, Monika Srebro, Artur Michalak and Sang Ook Kang "Half-Metallocene Titanium(IV) Phenyl Phenoxide for High Temperature Olefin Polymerization: Ortho-Substituent Effect at Ancillary o-Phenoxy Ligand for Enhanced Catalytic Performance”, Macromolecules 42, 6932–6943 (2009).
  21. Mariusz Mitoraj, Artur Michalak, Tom Ziegler "On the Nature of the Agostic Bond between Metal Centers and beta-Hydrogen Atoms in Alkyl Complexes. An Analysis Based on the Extended Transition State Method and the Natural Orbitals for Chemical Valence Scheme (ETS-NOCV)”, Organometallics 28, 3727–3733 (2009).
  22. Monika Srebro, Mariusz Mitoraj “Role of ancillary ligands in a description of the copper(I) – bis(trimethylsilyl)acetylene bonding . A theoretical study” Organometallics 28, 3650–3655 (2009).
  23. Mitoraj Mariusz, Hongjuan Zhu, Artur Michalak and Tom Ziegler "On the Origin of the trans – influence in Square Planar d8 -complexes. A Theoretical Study", International Journal of Quantum Chemistry 109, 3379-3386 (2009).
  24. Mariusz Mitoraj, A. Michalak "Theoretical Description of Bonding in cis-W(CO)4(piperidine)2 and its Dimer ", Journal of Molecular Modeling, 16, 337 (2010).
  25. Monika Srebro, Artur Michalak, “Theoretical Analysis of Bonding in N-Heterocyclic Carbene−Rhodium Complexes”, Inorg. Chem. 48, 5361 (2009).
  26. Mariusz Mitoraj, Artur Michalak, “σ-Donor and π-Acceptor Properties of Phosphorus Ligands: An Insight from the Natural Orbitals for Chemical Valence”, Inorg. Chem 49, 578-582. (2010).
  27. Pawel Rejmak, Mariusz Mitoraj, Ewa Broclawik “Electronic view on ethene adsorption in Cu(I) exchanged zeolites”, Physical Chemistry Chemical Physic 12, 2321–2330(2010).
  28. Mariusz Radoń, Monika Srebro, Ewa Broclawik , “Conformational Stability and Spin States of Cobalt(II) Acetylacetonate: CASPT2 and DFT Study”, J. Chem. Theory Comput 5, 1237 (2009).
  29. Tae-Jin Kim, Sung-Kwan Kim, Beom-Jun Kim, Ho-Jin Son, Jong Sok Hahn, Minserk Cheong, Mariusz Mitoraj, Monika Srebro, Łukasz Piękoś, Artur Michalak, and Sang Ook Kang, “Sterically Less Hindered Half-Titanocene(IV) Phenoxides: Ancillary Ligand Effect on Mono-, Bis-, and Tris-(2-Alkyl/Aryl-Phenoxy) Titanium(IV) Chlorides,Chemistry – A European Journal, 2010,in press.
  30. Mariusz Mitoraj, Rafał Kurczab, Marek Boczar, Artur Michalak , “Theoretical description of hydrogen bonding in oxalic acid dimer and trimer based on the combined extended-transition-state energy decomposition analysis and natural orbitals for chemical valence (ETS-NOCV)”, Journal of Molecular Modeling, 2010, in press.
  31. Rafał Kurczab, Mariusz Mitoraj, Artur Michalak, Tom Ziegler, “Theoretical Analysis of the Resonance Assisted Hydrogen Bond Based on the Combined Extended Transition State Method and Natural Orbitals for Chemical Valence Scheme”, J. Phys. Chem. A ASAP, DOI: 10.1021/jp911405e.

Ksiązki:
  1. R.F. Nalewajski, "Information Origins of the Chemical Bond", Nova Sc., Hauppauge, 2010.
  2. R.F. Nalewajski, "Information Theory of Molecular Systems", Elsevier, Amsterdam, 2006.
  3. R.F. Nalewajski, "Podstawy i metody chemii kwantowej- wykłady", PWN, Warszawa, 2001.
  4. R. F. Nalewajski and J. Korchowiec, "Charge Sensitivity Approach to Electronic Structure and Chemical Reactivity", World Scientific, Singapore, 1997.
  5. R. F. Nalewajski (Ed.): Density Functional Theory (Springer-Verlag, Berlin, 1996):
    • I - Functionals and Effective Potentials, Top. Curr. Chem. 180 (1996);
    • II - Relativistic and Time Dependent Extensions, Top. Curr. Chem. 181 (1996);
    • III - Interpretation, Atoms, Molecules and Clusters, Top. Curr. Chem. 182 (1996);
    • IV - Theory of Chemical Reactivity, Top. Curr. Chem. 183 (1996);.
  6. A. Michalak, "Ćwiczenia z Power Point 2000 dla chemików", Wydawnictwo MIKOM, Warszawa, 2002.

 

Ostatnia modyfikacja danych: Mariusz Pilch, 2020-01-03 11:44:30
   

strona główna Wydziału Chemii