ICSS平面图、磁感应电流图

分子平面上方1Å处ICSS_ZZ平面图(正值屏蔽，负值去屏蔽，与NICS相反)

ICSS Low quality grid或NICS 100*100

AICD 仅使用π轨道，参数默认

名称

为方便表示，使用一种奇怪的命名方式,例如:

565 表示五元环并六元环并五元环

3=5 表示三元环和五元环通过双键相连

计算级别

预优化(xTB): GFN2-xTB

opt,freq(ORCA): B3LYP-D3(BJ)/def2-TZVP,def2-SVP

NICS/ICSS(Gaussian): B3LYP/6-31+G*,6-31+G(d)

AICD(Gaussian): B3LYP/6-31G(d)

GIMIC(Gaussian): B3LYP/6-311G*

使用软件

Marvin(绘制分子) xTB ORCA Multiwfn AICD GIMIC VSCode

参考

使用AICD 2.0绘制磁感应电流图 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

使用AICD程序研究电子离域性和磁感应电流密度 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

通过Multiwfn绘制等化学屏蔽表面(ICSS)研究芳香性 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

使用Multiwfn巨方便地绘制二维NICS平面图考察芳香性 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

考察分子磁感生电流的程序GIMIC 2.0的使用（含24分钟演示视频） - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

建议阅读

衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元

Aromaticity, π-electron delocalization, and ring currents

Patterns of Ring Currents in Conjugated Molecules:  A Few-Electron Model Based on Orbital Contributions

Ring currents

其他体系

一个芳香性反直觉的体系：1,4-二氢吡啶 - 超理论坛

[求助]一个诡异的物质的芳香性的问题 - 超理论坛

苯

苯环中心的顺磁环电流

蓝色为抗磁环电流，红色为顺磁环电流，0.05等值面

苯 - 三重态

环丁二烯

环丁二烯 - 三重态

环中心的去屏蔽空洞

分子所在平面的ICSS平面图(0Å) 导致环中心去屏蔽的轨道: 两个轨道的顺磁环电流: AICD全部轨道

杂环

环氧乙烯

???

环戊二烯负离子

因为都是五元环所以放在这了

吡咯

呋喃

呋喃+H

噻吩

硒吩

碲吩

基组换成了def2-SVP

吡啶

吡喃正离子

α-吡喃酮及质子化产物

γ-吡喃酮及质子化产物

香豆素及质子化产物

Indolizine 中氮茚

opt,freq: ωB97X-D4/def2-TZVP

Cycl[2.2.3]azine

opt,freq: ωB97X-D4/def2-SVP

Pyrido[2,1,6-de]quinolizine

三聚氰酸 C3N3O3H3

后者能量更低

2-羟基吡啶

2-吡啶酮

酮

环丙烯酮 3=O

3=OH+

H2CO

环庚三烯酮 7=O

`

两个环相连

7=5

五元环与七元环相连 opt,freq: r2SCAN-3c

5=(3/CF2/CH2)

五元环与三元环/CF2/CH2相连

5=5

7=CH2

3=CH2

纯碳氢环

环丙烯正离子

环辛四烯二负离子

环辛四烯 三重态

44

类似环丁二烯的四元环中心去屏蔽

55

64 - 苯并环丁二烯

646 - Biphenylene

6(46)3

75

84 - Bicyclo(6.2.0)decapentaene

363

666 - 蒽

6(8)6 - Cyclohepta[de]naphthalene

565 - s-Indacene

优化过程中$D_{2h}$变为$C_{2h}$
单重态能量低于三重态 相关文献:
s-Indacene, a quasi-delocalized molecule with mixed aromatic and anti-aromatic character

565 另一种 - As-Indacene

Acenaphthylene 苊烯

545

相关文献:
Synthetic and Theoretical Studies of Cyclobuta[1,2:3,4]dicyclopentene. Organocobalt Intermediates in the Construction of the Unsaturated Carbon Skeleton and Their Transformation into Novel Cobaltacyclic Complexes by C−C Insertion

Phenalene 但是少一个H的二重态自由基

AICD为全部轨道

Phenalene并三个环

opt,freq: ωB97X-D4/def2-SVP
单重态$C_{s}$，三重态$D_{3h}$
三重态能量更低

其他

环戊二烯

环戊二烯两个H换成F

环戊二烯两个H换成SiH3

方酸

C4O4H4_2+

C4O4_2-

C4O4

苯酚

苯酚负离子

硝基苯

非平面

cis,cis,cis-10-Azatriquinacene

大本上的奇怪习题
AICD为全部轨道

无机

Borazine 无机苯

C2B2N2H6

⚠️RHF不稳定
B3LYP/def2-TZVP RKS稳定 $C_{2h}$

并非能量最低异构
相关文献:
Dehydrogenation Reactions of Cyclic C2B2N2H12 and C4BNH12 Isomers

$N_{6}$

⚠️非势能面极小点
相关文献:
叠氮是拟卤素，那么叠氮离子存在双聚分子(N3)2吗？ - Radical H的回答 - 知乎

$N_{6}^{4-}$