Лонданаўскія Сілы Ў Фізічнай І Арганічнай Хіміі: Перагляд Ролі Стэрычных Эфектаў І Сучасныя Падыходы Для Іх Мадэлявання Ў Рэальных Шмататамных Сістэмах[London forces in physical and organic chemistry: reconsidering the role of steric effects and modern approaches for their modeling in real polyatomic systems]

Да цяперашняга моманту назапашаны дастатковы эксперыментальны і тэарэтычны матэрыял, каб можна было ўпэўнена заявіць, што такому паняццю як "стэрычны эфект" патрабуецца пераасэнсаванне. Дадзены тэрмін і блізкі да яго "трэт-бутылавы эфект" былі створаны больш стагоддзі таму і здаваліся інтуітыўна зразумелым на раннім этапе развіцця фізічнай хіміі. Уплыў прасторавага аб'ёму малекулы на ход хімічнай рэакцыі стаў вызначальным ужо ў працах Фрыдрыха Кермана, Віктара Меера і Рудольфа Вегшайдэра. У той жа час, у названай фармулёўцы эфект ігнаруюць саму квантавую прыроду электронных узаемадзеянняў у хімічных сістэмах. Мадэль якія адштурхваюцца цвёрдых сфер, якая ляжыць у аснове "стэрычных эфектаў", у сутнасці з'яўляецца прадуктам чалавечага розуму і не з'яўляецца ўдалым кіраўніцтвам для пабудовы структурных мадэляў у квантавай рэальнасці малекулярнага свету. Пры мадэляванні цвёрдымі сферамі, якія нагадваюць більярдавыя шары, мы, у асноўным, ахопліваем стэрычнае адштурхванне – і, адначасова, ігнаруем сярэдне- і дальнадзейную электронную карэляцыю, якая з'яўляецца цэнтральным звяном дысперсійных сіл Лондана, адказных за прыцягненне. У гэтай справаздачы мы паспрабуем аднавіць баланс паміж прастатой і дакладнасцю ў апісанні хімічных працэсаў, выкарыстоўваючы для гэтага як раннія працы, так і апошнія эксперыментальныя вынікі. Мы таксама паспрабуем коратка ахарактарызаваць эканамічныя перспектывы ад укаранення новага падыходу ў індустрыяльную практыку - з улікам таго, хто больш карэктнае хімічнае мадэляванне сёння магчыма ў разумныя тэрміны пры выкарыстанні неспецыялізаваных вылічэнняў на графічных працэсарах (GPGPU). Выкарыстанне паралельнай архітэктуры графічнага працэсара для паскарэння вылічальных задач валодае высокай эканамічнай эфектыўнасцю, паколькі дазваляе палепшыць эксплуатацыйныя характарыстыкі вылічальных сістэм - паменшыць памер і энергаспажыванне пры захаванні вылічальнай магутнасці. Акрамя таго, такі падыход валодаем нізкім коштам на адзінку прадукцыйнасці. Гэты факт, і нашы новыя магчымасці па ўліку лонданаўскіх сіл у рэальных сістэмах, здольныя змяніць ролю квантавай хіміі як у фармакалагічнай прамысловасці, так і ў нафтаперапрацоўцы і нафтахіміі.