Streszczenie

Streszczenie
Praca doktorska mgra Michała Hapki prezentuje rozwój metodologii oraz zastosowań teorii funkcjonału gęstości elektronowej (DFT). W części poświęconej rozwojowi metodologii wprowadzone
zostały dwa nowe sformułowania rachunku zaburzeń o adaptowanej symetrii (SAPT) oparte o opis
oddziałujących monomerów metodą Kohna-Shama. Pierwsze z nich wykorzystuje opis monomerów
przy pomocy funkcjonałów gęstości elektronowej o poprawnej asymptotyce (LRC od ang. longrange corrected functionals). Wprowadzona metoda LRC-SAPT łaczy w sobie korzyści wynikające z zapewnienia poprawnego asymptotycznego zachowania potencjału korelacyjno-wymiennego,
jak również minimalizacji tzw. błędu delokalizacji elektronowej (DE). Drugi z wprowadzonych
formalizmów, SAPT(UKS), umożliwia obliczenia energii oddziaływania niekowalencyjnie związanych wysokospinowych dimerów o charakterze otwartopowłokowym w oparciu o opis monomerów
przy pomocy nieograniczonej metody Kohna-Shama (UKS, od ang. unrestricted Kohn-Sham).
Metoda SAPT(UKS) stanowi atrakcyjną alternatywę dla zaproponowanego przez Żuchowskiego
i wsp. [JCP, 129, 084101 (2008)] podejścia SAPT(ROKS). W części poświęconej zastosowaniom
DFT przedstawiono badania skupione na wykorzystaniu tej teorii w opisie wybranych aspektów
chemii związków złota. Po pierwsze, opracowano metodologię obliczania energii oddziaływania w
kompleksach klastrów złota stabilizowanych ligandami. Wykazano, że zaproponowane podejście
oparte o minimalizację DE oraz uwzględnienie oddziaływań dyspersyjnych pozwala na wiarygodny
opis oddziaływań donorowo-akceptorowych w tej klasie związów. Po drugie, przedstawiono obliczenia absorpcyjnych widm UV klastrów złota Aun (n = 4, 6, 8, 12, 20) w ramach zależnej od
czasu metody funkcjonału gęstości elektronowej, TD-DFT. W tym celu po raz pierwszy wykorzystano funkcjonały LRC. Wykazano, że zarówno poprawne asymptotyczne zachowanie potencjału
korelacyjno-wymiennego jak również obecność dokładnej, krótkozasięgowej wymiany są niezbędne
do poprawnego opisu własności optycznych klastrów złota. Ostatnia z prac zaprezentowanych w
części aplikacyjnej dotyczyła syntezy oraz charakterystyki szeregu kompleksów złota wykazujących
tzw. bezmostkowe oddziaływania aurofilowe. Opisano trzy nowe sole: [Au(H2 -mmta)2 ]3H2 O (1),
Na3 [Au(mmta)2 ]6H2 O (2) oraz Na3 [Au(mmta)2 ] 10.5H2 O (3), (H2 -mmta = kwas 2-merkapto-4metylo-5-tiazolowy). Struktury otrzymanych związków określone na podstawie analizy krystalograficznej pozwoliły zidentyfikować obecność aurofilowych dimerów [Au2 (H2 -mmta)4 ]2+ w przypadku
1 oraz [Au2 (mmta)4 ]6− w przypadku struktur 2 oraz 3. Analiza z wykorzystaniem szeregu matod
ab initio pozwoliła na charakterystkę słabych oddziaływań stabilizujących konformacje otrzymanych związków.