energiedecompositieanalyse

Energiedecompositieanalyse (EDA) is een methode in de computationele chemie waarmee de interactie-energie tussen fragmenten van een moleculair systeem wordt opgesplitst in fysisch interpreteerbare componenten. Door deze onderverdeling kan men de aard van binding en van niet-kovalente interacties beter begrijpen en kwantificeren, wat van belang is bij katalyse, reactiemechanismen en materiaalkunde.

Historisch gezien is energiedecompositieanalyse ontwikkeld in de afgelopen decennia en kent meerdere schemata. Bekende benaderingen zijn de Morokuma-decompositie en de Ziegler–Rauk-decompositie, die elk verschillende termen toewijzen aan electrostatica, uitwisseling (Pauli-repulsie), polarisatie en orbital-interactie (donor-acceptor interacties). Latere varianten zoals ALMO-EDA (Absolutely Localized Molecular Orbital EDA) voegen of herordenen de interpretatie van deze bijdragen, en dispersie kan zowel als aparte term voorkomen als via dispersion-correcties meegenomen worden.

De gebruikelijke opzet van een energiedecompositieanalyse omvat het definiëren van fragmenten binnen het systeem, het uitvoeren van een energie-analysestap met een gekozen niveau van theorie, en het berekenen van de afzonderlijke termen die bijdragen aan de totale interactie-energie. De resulterende cijfers worden geïnterpreteerd om te beoordelen of een binding voornamelijk elektrostatisch, covalent (orbital-interactie) of dispersief is, en om donor-acceptor relaties of polarisatie-effecten te kwantificeren.

Toepassingen van energiedecompositieanalyse bestrijken organometaalchemie, katalyse, supramoleculaire chemie en materiaalwetenschap. De betrouwbaarheid hangt af van de gekozen fragmentdefinities, de gebruikte methode en de basisset, en interpretatie vereist aandacht voor mogelijke afhankelijkheid van deze keuzes.