计算化学 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:科学出版社

作者:里沃斯

出品人:

页数:664

译者:

出版时间:2012-1

价格:150.00元

装帧:

isbn号码:9787030332998

丛书系列:国外化学经典教材系列（影印版）

图书标签:

计算化学
计算
数学
化学
英文原版
计算化学
量子化学
分子模拟
材料科学
化学信息学
药物设计
从头算
密度泛函理论
分子力学
计算方法

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

《计算化学:分子和量子力学理论及应用导论(原著第2版)(英文版)》内容简介：重要的概念（例如，分子力学，从头计算、半经验及密度泛函理论）都辅以其扼要的历史背景和顶尖科。学家的人物介绍。计算化学基础理论构架的阐述都配以清晰的计算实例。2003年第1版以来直到2009年底的学科重要进展，都已纳入本版中。增加了第1版未涉及的内容，例如，溶剂化效应，如何做CASSCF计算，过渡元素等。每章章末附有习题，用于测试读者的理解程度。至于较难的习题，其中有些没有直接明确解的，可到书末寻找答案。附有大量参考文献，可以帮助读者核查所有关键论点的基础，启发深入思考。使得《计算化学:分子和量子力学理论及应用导论(原著第2版)》不仅是教科书，还是一部极具参考价值的科学著作。

《计算化学:分子和量子力学理论及应用导论(原著第2版)》特别适合计算化学和理论化学专业的高年级本科生和研究生、科研院所和企业从事计算化学相关领域的专业人员，同时也可用于自学和指导用书。

好的，以下是一份关于“计算化学”的图书简介，内容聚焦于其他相关领域，避免提及“计算化学”本身及其直接内容。 --- 书籍名称：《结构生物学基础与前沿进展》内容简介本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨生命科学领域的核心支柱——生物大分子的三维结构解析、功能机制阐明及其在疾病研究中的应用。我们聚焦于解析生命体复杂运作背后的物理和化学原理，强调通过实验技术和理论模型的结合来揭示生命的奥秘。第一部分：结构生物学的实验基石本部分详细阐述了用于确定生物分子高分辨率结构的几大关键技术。首先，我们深入介绍了X射线晶体学的原理与实践。这包括从蛋白质的表达、纯化、结晶到数据收集、结构解析的全过程。我们不仅讲解了傅里叶变换在结构解析中的核心作用，还探讨了相位问题及其主要的解决策略，如单波长异常散射（SAD）和多波长异常散射（MAD）。此外，针对膜蛋白和复杂蛋白组装体的挑战，我们提供了详尽的案例分析。其次，冷冻电子显微镜（Cryo-EM）作为一项革命性的技术，占据了本部分的重要篇幅。读者将学习到从样品制备、电镜成像、图像处理到三维重建的每一个关键步骤。我们重点讨论了新型电子探测器和图像处理算法（如最大似然优化）如何使得分子分辨率的结构解析成为可能，特别是在解析大分子复合体和动态结构方面的优势。最后，核磁共振波谱学（NMR）在解析溶液状态下柔性分子和较小蛋白结构中的不可替代性被充分展现。内容涵盖了二维、三维乃至更高维度的谱学实验设计，如何利用化学位移、偶极耦合和核Overhauser效应（NOE）来构建分子骨架和侧链的距离约束，并进行结构弛豫分析，揭示分子在生理条件下的运动特征。第二部分：生物分子功能与相互作用的理解获得三维结构是理解功能的起点。本部分将重点放在如何利用结构信息来阐释生物学过程。我们探讨了酶催化机理的结构基础。通过解析反应底物、辅因子与活性位点残基的精确空间排布，结合量子化学计算提供的电子转移路径信息（不涉及大型分子体系的整体模拟），我们阐释了如何精确控制反应的活化能。案例将涉及水解酶、氧化还原酶以及信号转导通路中的激酶家族。在蛋白质-核酸、蛋白质-脂质相互作用方面，本书强调了分子识别的特异性。我们分析了DNA结合蛋白如何通过“握把”或“螺旋-转角-螺旋”等结构基序识别特定序列，以及受体蛋白如何通过构象变化实现信号的传递。我们详细讨论了表面等离子共振（SPR）和生物层干涉技术（BLI）在测量相互作用动力学常数（$k_{on}$, $k_{off}$, $K_D$）中的应用。第三部分：计算辅助与整合方法结构生物学已进入“数据密集型”时代，因此，整合信息和进行高通量预测变得至关重要。本部分关注的是如何利用计算机辅助手段整合碎片化的实验数据，并进行理性设计。我们将介绍分子对接（Molecular Docking）的基本算法，例如基于几何匹配和能量评分函数的配体与受体结合模式预测。重点在于评估不同评分函数（如力场和经验模型）的局限性，并强调对接结果的可信度判断。此外，分子动力学（MD）模拟作为一种强大的时间演化工具，被用于探索结构柔性和构象变化。本书将介绍经典牛顿力学在描述原子运动中的应用，重点阐述了如何通过合理设置边界条件、温度和压力（如NPT系综）来模拟生理环境，并利用拉伸模拟或自由能微扰方法来量化结合能的贡献。第四部分：结构生物学的前沿应用与挑战最后，本书展望了结构生物学在转化医学中的应用。我们讨论了结构指导的药物设计（SBDD）流程，包括从靶点验证、先导化合物的发现、优化到最终的药物分子设计。这包括小分子抑制剂、多肽类药物以及新型抗体药物的设计策略。我们还探讨了结构生物学在理解复杂疾病机制中的角色，例如阿尔茨海默病中的淀粉样蛋白纤维形成、病毒复制周期中的结构转变（如流感病毒血凝素的构象变化）等。最后，本书对新兴技术，如冷冻电镜断层扫描（Cryo-ET）在细胞内原位解析结构的应用潜力，以及对动态生命过程进行实时观察的未来方向进行了展望。本书内容严谨，图文并茂，旨在为生物化学、药物化学、生物物理学以及相关工程领域的高年级本科生、研究生以及专业研究人员提供一本结构化、注重实验与理论结合的权威参考书。

作者简介

目录信息

1 An Outline of What Computational Chemistry Is All About 1.1 What You Can Do with Computational Chemistry, 1.2 The Tools of Computational Chemistry 1.3 Putting It All Together 1.4 The Plulosophy of Computational Chemistry 1.5 Summary References Easier Questions Harder Questions2 The Concept of the Potential Energy Surface 2.1 Perspective 2.2 Stationary Points 2.3 The Born-Oppenheimer Approximation 2.4 Geometry Optimization 2.5 Stationary Points and Normal-Mode Vibrations - Zero Point Energy 2.6 Symmetry 2.7 Summary References Easier Questions Harder Questions3 Molecular Mecbanics 3.1 Perspective 3.2 The Basic Principles of Molecular Mechanics 3.2.1 Developing a Forcefield 3.2.2 Parameterizing a Forcefield 3.2.3 A Calculation Using Our Forcefield 3.3 Examples of the Use of Molecular Mechanics 3.3.1 To Obtain Reasonable Input Geometries for Lengthier(Ab Initio, Semiempirical or Density Functional) Kinds of Calculations 3.3.2 To Obtain Good Geometries (and Perhaps Energies)for Small- to Medium-Sized Molecules 3.3.3 To Calculate the Geometries and Energies of Very Large Molecules, Usually Polymeric Biomolecules (Proteins and Nucleic Acids) 3.3.4 To Generate the Potential Energy Function Under Which Molecules Move, for Molecular Dynamics or Monte Carlo alculations 3.3.5 As a (Usually Quick) Gu ide to the Feasibility of, or Likely Outcome of, Reactions in Organic Synthesis 3.4 Geometries Calculated by MM 3.5 Frequencies and Vibrational Spectra Calculated by MM 3.6 Strengths and Weaknesses of Molecular Mechanics 3.6.1 Strengths 3.6.2 Weaknesses 3.7 Summary References Easier Questions Harder Questions 4 Introduction to Quantum Mechanics in Computational Chemistry 4.1 Perspective 4.2 The Development of Quantum Mechanics The Schrodinger Equation , 4.2.1 The Origins of Quantum Theory: Blackbody Radiation and the Photoelectric Effect 4.2.2 Radioactivity 4.2.3 Relativity 4.2.4 The Nuclear Atom 4.2.5 The Bohr Atom N 4.2.6 The Wave Mechanical Atom and the Schrodinger Equation 4.3 The Application of the Schrodinger Equation to Chemistry by Huckel 4.3.1 Introduction 4.3.2 Hybridization 4.3.3 Matrices and Determinants 4.3.4 The Simple Huckel Method - Theory 4.3.5 The Simple Huckel Method - Applications 4.3.6 Strengths and Weaknesses of the Simple Huckel Method 4.3.7 The Determinant Method of Calculating the Huckel c's and Energy Levels 4.4 The Extended Huckel Method 4.4.1 Theory 4.4.2 An Illustration of the EHM: the Ptotonated Helium Molecule 4.4.3 The Extended Huckel Method - Applications 4.4.4 Strengths and Weaknesses of the Extended Huckel Method 4.5. Summary References Easier Questions Harder Questions5 Ab initio Calculations,N 5.1 Perspective N N 5.2 The Basic Ptinciples of the Ab initio Method 5.2.1 Preliminaries 5.2.2 The Hartree SCF Method 5.2.3 The Hartree-Fock Equations 5.3 Basis Sets 5.3.1 Introduction 5.3.2 Gaussian Functions; Basis Set Preliminaries; Direct SCF 5.3.3 Types of Basis Sets and Their Uses 5.4 Post-Hartree-Fock Calculations: Electron Correlation 5.4.1 Electron Correlation 5.4.2 The MOller-Plesset Approach to Electron Correlation 5.4.3 The Configuration Interaction Approach To Electron Correlation - The Coupled Cluster Method 5.5 Applications of the Ab initio Method 5.5.1 Geometries 5.5.2 Energies 5.5.3 Frequencies and Vibrational Spectra 5.5.4 Properties Arising from Electron Distribution: Dipole Moments, Charges, Bond Orders, Electrostatic Potentials, Atoms-in-Molecules (AIM) 5.5.5 Miscellaneous Properties - UV and NMR Spectra, Ionization Energies, and Electron Affinities 5.5.6 Visualhation 5.6 Strengths and Weaknesses of Ab initio Calculations 5.6.1 Strengths 5.6.2 Weaknesses 5.7 Summary References N Easier Questions Harder Questions6 Semiempirical Calculations 6.1 Perspective 6.2 The Basic Principles of SCF Semiempirical Methods 6.2.1 Preliminaries 6.2.2 The Pariser-Parr-Pople (PPP) Method 6.2.3 The Complete Neglect of Differential Overlap (CNDO) Method 6.2.4 The Intermediate Neglect of Differential Overlap (INDO) Method 6.2.5 The Neglect of Diatomic Differential Overlap (NDDO) Methods 6.3 Applications of Semiempirical Methods 6.3.1 Geometries 6.3.2 Energies 6.3.3 Frequencies and Vibrational Spectra 6.3.4 Properties Arising from Electron Distribution: Dipole Moments, Charges, Bond Orders 6.3.5 Miscellaneous Properties-UV Spectra, Ionization Energies and Electron Affinities 6.3.6 Visualization 6.3.7 Some General Remarks 6.4 Strengths and Weaknesses of Semiempirical Methods 6.4.1 Strengths 6.4.2 Weaknesses 6.5 Summary References Easier Questions Harder Questions7 Density Functional Calculations 7.1 Perspective 7.2 The Basic Principles of Density Functional Theory 7.2.1 Preliminaries 7.2.2 Forerunners to Current DFT Methods 7.2.3 Current DFT Methods: The Kohn-Sham Approach 7.3 Applications of Density Functional Theory 7.3.1 Geometries 7.3.2 Energies 7.3.3 Frequencies and Vibrational Spectra 7.3.4 Properties Arising from Electron Distribution - Dipole Moments, Charges, Bond Orders, Atoms-in-Molecules 7.3.5 Miscellaneous Properties-UV and NMR Spectra, Ionization Energies and Electron Affinities, Electronegativity, Hardness, Softness and the Fukui Function 7.3.6 Visualization 7.4 Strengths and Weaknesses of DFT 7.4.1 Strengths 7.4.2 Weaknesses 7.5 Summary References Easier Questions Harder Questions8 Some "Special" Topics: Solvation, Singlet Diradicals, A Note on Heavy Atoms and Transition Metals 8.1 Solvation 8.1.I Perspective 8.1.2 Ways of Treating Solvation 8.2 Singlet Diradicals 8.2.1 Perspective 8.2.2 Problems with Singlet Diradicals and Model Chemistries 8.2.3 (1) Singlet Diradicals: Beyond Model Chemistries. (2) Complete Active Space Calculations (CAS) 8.3 A Note on Heavy Atoms and Transition Metals 8.3.1 Perspective 8.3.2 Heavy Atoms and Relativistic Corrections 8.3.3 Some Heavy Atom Calculations 8.3.4 Transition Metals 8.4 Summary References Solvation Easier Questions Harder Questions Singlet Diradicals Easier Questions Harder Questions Heavy Atoms and Transition Metals Easier Questions Harder Questions9 Selected Literature Highlights, Books, Websites, Software and Hardware 9.1 From the Literature 9.1.1 Molecules 9.1.2 Mechanisms 9.1.3 Concepts 9.2 To the Literature 9.2.1 Books 9.2.2 Websites for Computational Chemistry in General 9.3 Software and Hardware 9.3.1 Software 9.3.2 Hardware 9.3.3 Postscript ReferencesAnswersIndex
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，对于有一定化学或物理背景的读者来说，简直是一场酣畅淋漓的智力冒险。我花了整整一个周末，沉浸在对电子结构理论的探讨中，尤其是对Hartree-Fock方法及其后继的Post-HF方法的论述，简直是教科书级别的精妙。作者的笔触极其细腻，他没有仅仅停留在给出方程，而是深入挖掘了每一步近似背后的物理意义和数学上的收敛性挑战。我记得有一段关于基组选择的讨论，作者用非常形象的比喻，将不同类型的基组比喻成不同精度的画笔，清晰地阐释了为什么在某些特定的化学反应中，选择错误的“画笔”会导致完全错误的结论。更让我佩服的是，书中穿插了大量的历史典故和重要科学家的侧面介绍，这使得冰冷的理论瞬间充满了人情味和历史厚重感。它不仅仅是一本工具书，更像是一部浓缩的现代化学科学史，让人在学习技术的同时，也领悟了科学探索的艰辛与伟大。我甚至因此去查阅了与书中提到的几位先驱相关的更多文献，这种激发进一步探索欲望的能力，是很多同类书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷是想了解如何使用现有的计算软件解决实际的材料科学问题，这本书在这方面也远超我的预期。它用大量的案例研究，将抽象的理论概念与具体的应用场景无缝对接。比如，在描述晶格缺陷计算时，它不仅讲解了周期性边界条件的数学要求，还详细对比了簇模型（Cluster Model）与周期性边界条件在计算效率和结果合理性上的取舍。书中展示的那些复杂的分子结构图和能量面剖面图，清晰直观，即便是复杂的过渡态搜索过程，也被分解成了易于理解的步骤。最让我感到实用的是关于结果后处理和可视化工具的讨论，这部分内容很多标准教材会一带而过，但这本书却将其视为化学家与计算结果沟通的桥梁。通过阅读这些内容，我学会了如何更有效地设计计算方案，如何从海量的数据中提炼出有价值的化学洞察，而不是仅仅得到一堆冷冰冰的能量值。它真正教会了我如何“与计算机对话”，而非被计算机的输出所淹没。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的某些章节确实挑战了我原有的知识储备，但这种“被挑战”的感觉，恰恰是我最需要的。我尤其对其中关于密度泛函理论（DFT）的深入解析印象深刻。作者并没有简单地将DFT描述为一个神奇的“黑箱”，而是系统地梳理了交换关联泛函的发展脉络，从LDA到GGA，再到后来的混合泛函。他清晰地指出了每种泛函在处理不同类型化学问题时出现的系统性误差，比如对非键相互作用的描述不足，或者在过渡金属化合物中表现出的不佳性能。这种对理论局限性的坦诚描述，让读者在实际应用中能够保持必要的批判性思维，而不是盲目相信计算结果的绝对正确性。书中对“精度陷阱”的警示非常到位，它告诫我们，计算化学的价值不在于得到一个数字，而在于理解这个数字的误差范围和物理依据。全书的逻辑组织非常严谨，从基础的薛定谔方程出发，层层递进，结构如同精密的瑞士钟表，每一个齿轮（理论模块）都与前后衔接得天衣无缝。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，那种深邃的蓝色调和银色的字体搭配，立刻就给人一种严谨、专业的理工科书籍的感觉。我原本以为它会是一本晦涩难懂的教科书，毕竟“计算化学”这四个字听起来就带着一股子公式和代码的味道。但翻开目录，倒是有些惊喜。它没有直接跳进复杂的量子力学模型，而是花了相当大的篇幅去介绍基础的数值方法和算法的演化历史。作者在引言中阐述了一种非常深入的哲学思考：计算化学如何从纯粹的数学工具，一步步演变成我们理解分子间相互作用的“眼睛”。我特别欣赏它在介绍分子动力学模拟时，那种娓娓道来的叙事方式，仿佛不是在讲理论，而是在讲述一场宏大而精密的粒子舞蹈。书中对不同力场的适用范围和局限性做了极为细致的对比分析，这对于初学者来说，简直是避免走弯路的指南针。它没有回避现实中的难题，反而坦诚地展示了计算精度与计算成本之间的永恒博弈。读完前几章，我感觉自己对“模拟”这个概念有了全新的认识，它不再是简单的还原，而是一种更高层次的、基于物理定律的“预测艺术”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量也值得称赞，这对于一本需要长时间阅读和查阅的专业书籍来说至关重要。纸张的质感厚实，反光度控制得很好，即便是长时间在台灯下阅读那些复杂的希腊字母和矩阵运算，眼睛也不会感到过分疲劳。更重要的是，书中对关键术语的定义和公式的推导过程，都采用了加粗和不同字号的巧妙处理，使得阅读的重点非常突出。虽然内容本身具有相当的深度和广度，但作者的语言风格却保持了一种令人意外的亲和力，尤其是在解释一些高难度概念时，总能找到一个恰到好处的类比来帮助理解。它仿佛是一位经验丰富、耐心十足的导师，引导你逐步攀登知识的高峰，而不是直接把你扔到山顶让你自生自灭。这本书的价值，不仅仅在于其知识的深度，更在于它构建了一个完整、连贯且极具启发性的学习路径，让我对计算化学这门学科的敬畏之心油然而生。

评分☆☆☆☆☆