NBO ver. 5 の Gaussian 09 対応版は、ver. 5.9 になります。NBO 解析については変更はありません。 単に Gaussian 09 のサブル−チンにするために、技術的に変更されています。 Fortran 文のコモンの部分を Gaussian 09 に対応させて変更しています。 NBO 理論的な部分は変更ありません。NBOView も変更ありません。

Frank Weinhold 教授らが開発してきた、Natural Bond Orbital (NBO) 解析は， 端的に説明すると，次のようなことです。 分子構造の実際は，ルイス構造からずれていて， その電子的なずれを電荷移動と定義して解析していきます。 結合軌道の電子が、近接の半結合軌道に移動したとみなしています。 分子内、分子間相互作用ともに、取り扱います。 材料設計，医薬品設計への応用が期待されています。 これを分子軌道法を使って解析していくのです。 たとえば、ベンゼン核のルイス構造は， 二重結合と一重結合の交互に繋がった六角形と考えますが，結合距離が等価なので， 実際は共役していることは実験的に確かめられています。 このようなことを，解析するのが，NBO 解析です。 そして、分子構造の本当の姿、自然な結合軌道を解析しようとするものです。

実際の計算は，Gaussian 09 のサブル−チンのひとつとして利用され， 最適化計算は，Gaussian 09 の Hartree-Fock や DFT 法で解析し，NBO 解析は， ポピュレ−ション解析として取り扱います。 Gaussian 09 の NBO 解析は，直説法の SCF 計算を利用出来ますから、 大きい分子系に応用できます。 まだ、現在では，いくつかの制限がありますが、 その制限内で，NBO ver. 5 は使用することができます。

超共役に関しての、東北大学の研究例がありますので、ご覧ください。  この研究例では、 PDF file、NBO 解析の deletion 法をうまく使っています。 分子構造の安定性を、NBO 法という理論で、定量的に解析できるようになっています。NBO 解析は、 従来の有機電子論を発展させたものと考えてよいと思います。

注目されているのは、分子間相互作用の電荷移動エネルギ−も解析できます。 たとえば、水分子間の電荷移動では、酸素の原子のロ−ンペア−が、 隣接の OH 結合の半結合軌道に電荷移動していることが解析できます。ロ−ンペアは、局在化しているときは不安定で、 安定化するためには、非局在化する必要があると考えて、その安定化エネルギ−を算出するものです。このように、分子間相互作用の典型的な例である、 水素結合における電荷移動エネルギ−の安定性を説いています。 分子力学法では、この電荷移動を正しく見積もっていないので、誤りが生じるのです。

物理有機化学が好きなひとは、納得する方法論です。 今後は、生命化学の分子間相互作用の解析に応用されていくものと思われます。 ただ、NBO 法には、分子軌道プログラムのサブル−チンとして開発されているので、Gaussian 09 と接続して使用できるようになっています。 今までの、日本の化学教育に新風を巻き起こす方法と考えています。

Gaussian 09 対応の Natural Bond Orbital Analysis (NBO) ver. 5 プログラムです。改良点は、次のとおりです。

Canonical Molecular Orbital Analysis

Natural Chemical Shielding Analysis

Natural J-Coupling Analysis

3-c, 4-e Hyperbond Analysis

Other New Keywords

Larger Systems

Natural Resonance Theory Improvements

Natural Localized Molecular Orbital Improvements

STERIC Improvements

New Checkpointing Options

New Matrix Output Options

Transition Metal Hybrid Directionality

Basis Linear Dependency Detection/Protection

Other Fixes/Improvements

New PC-Windows GENNBO Stand-Alone Version

詳細は、サイト を見てください。

画像処理プログラムです。Natural bond orbital HOMO/LUMO 解析ができます。従来の解析法との違いが吟味されます。 UNIX 版と PC Windows 版があります。NBO 解析の出力ファイルを、研究室の PC 版 NBOView に入力すれば分子軌道図が出力します。 詳細は、サイト の紹介を参考にしてください。 NBO ver. 5.9 の対応に NBOView は使用できます。

開発もとの Frank Weinhold 教授のもとより、輸入いたします。基本的には、Gaussian 09 UNIX 版の対応です。 しかし、別の使い方をしますが、PC Windows でも使用可能です。Gaussian 09 では、NBO ver. 3.2 旧版のみが含まれていますので、更新してください。 国内販売およびテクニカルサポ−トは当社が担当しております。NBO 解析の研究室の使用環境で構成がかわります。 サ−バ、PC などのいくつかの使用環境が考えられます。それによって、価格とプログラム内容が違います。マニュアルは、英文ですが、 使用説明書概要は、日本語仕様で添付いたします。導入についてのご相談は、このサイトの責任者までメ−ルでご連絡ください。