Плотность деформации Вороного (VDD) — это метод, используемый в вычислительной химии для расчета распределения атомного заряда молекулы с целью получения информации о ее химических свойствах. Метод основан на разбиении пространства на неперекрывающиеся атомные области, моделируемые в виде ячеек Вороного, и последующем вычислении плотности деформации внутри этих ячеек (т. е. степени, в которой электронная плотность отличается от плотности несвязанного атома). [1]
Заряд VDD Q A атома A вычисляется как (численный) интеграл плотности деформации ∆ ρ ( r ) = ρ ( r ) – Σ B ρ B ( r ), связанный с образованием молекулы из ее атомов по объем ячейки Вороного атома А:
Ячейка Вороного атома А определяется как компартмент пространства, ограниченный срединными плоскостями связи на всех осях связи и перпендикулярно всем осям связи между ядром А и соседними ядрами (ср . ячейки Вигнера-Зейтца в кристаллах). Таким образом, ячейка Вороного атома А представляет собой область пространства, расположенную ближе к ядру А, чем к любому другому ядру. При этом ρ ( r ) — электронная плотность молекулы, а ΣB ρB ( r ) — суперпозиция атомных плотностей ρB фиктивной промолекулы без химических взаимодействий, связанная с ситуацией, когда все атомы нейтральны.
Обратите внимание, что атомный заряд не является физической наблюдаемой величиной . Тем не менее, было доказано, что это полезное средство для компактного описания и анализа распределения электронной плотности в молекуле , что важно для понимания поведения последней. В связи с этим преимуществом атомных зарядов VDD Q A является то, что они имеют достаточно прямолинейную и прозрачную интерпретацию. Вместо измерения количества заряда, связанного с конкретным атомом A, QA напрямую отслеживает, сколько заряда перетекает из-за химических взаимодействий из ( QA > 0) или в ( QA< 0) ячейка Вороного атома А, т. е. область пространства, расположенная ближе к ядру А, чем к какому-либо другому ядру.