Non-covalent interactions across organic and biological subsets of chemical space: Physics-based potentials parametrized from machine learning
经典的分子间势通常需要一个广泛的参数化程序考虑任何新的化合物。为了消除先前的参数化，我们提出了一种基于物理的潜力与机器学习（ML）的组合，即IPML，它可以在小的中性有机分子和生物相关分子之间转移。ML模型提供了对环境相关的局部原子性质的动态预测：静电多极系数（与以前报道的相比，误差显著减少），价原子密度的人口和衰减率，以及H，C，N和O原子的构象和化学组成的极化率。这些参数使分子间的贡献-静电，电荷渗透，排斥，感应/极化，和多体色散的准确计算。与其他势函数不同，该模型在处理新分子和构象的能力上是可转移的，而无需明确的先验参数化：所有局部原子性质都是从ML预测的，只留下8个全局参数-在化合物中一次性优化。我们验证IPML的各种气相二聚体在和远离平衡分离，在那里我们获得的平均绝对误差为0.4和0.7千卡/摩尔之间的几个化学和构象不同的数据集代表的非共价相互作用在生物相关的分子。我们进一步专注于氢键复合物-必要的，但具有挑战性的，由于其方向性-其中DNA碱基对和氨基酸的数据集产生一个非常令人鼓舞的1.4千卡/摩尔的错误。最后，作为第一次看，我们认为IPML在密集的系统：水集群，超分子主客体复合物，和苯晶体。
2018-01-11 physics.chem-ph
Chemical Bonding in Many Electron Molecules
化学键是复合分子系统中各子系统之间的不同相互作用所引起的稳定作用，在强键合类型中，共价键尤为重要。共价键的特征是所涉及的原子之间的距离很短的小原子团，这表明共价键本质上是一种局部效应，根据Lewis的说法，这是由共享电子对引起的。然而，能量稳定是一个近似的加性单电子效应，如Ruedenberg和同事所示。在由多电子子系统组成的系统中，电子的费米子性质决定了子系统中电子的分布结构，决定了子系统之间的局域相互作用。尤其重要的是泡利不相容原理（PEP），它指导着相同电子的相对位置。自旋和电荷重排对化学键合至关重要。量子化学方法，如CASSCF（完全活性空间SCF），也称为FORS（完全优化反应空间），可以覆盖所有这些过程。CASSCF波函数的标准构件是离域分子轨道，它不能显示局域效应。OVB（正交价键）是一种分析CASSCF波函数的方法，它揭示了影响成键能量和稳定体系空间结构的局域过程。这通过分析乙烯、二硅烯和硅乙烯的解离以及相应的逆反应来显示。方面的非绝热反应和子系统的纠缠进行了讨论。
2022-05-02 physics.chem-ph
Chemistry with Graphene and Graphene Oxide - Challenges for Synthetic Chemists
石墨烯的化学生产以及其受控的湿化学改性对于合成化学家来说是一个挑战，并且反应产物的表征需要复杂的分析方法。在这篇综述中，我们首先描述了石墨烯和氧化石墨烯的结构。然后，我们概述了用于生产这些碳基纳米材料的最重要的合成方法。本文综述了近年来通过非共价键和共价键两种方法对它们进行化学功能化的研究进展。我们特别强调了术语石墨、石墨烯、氧化石墨和氧化石墨烯的区别。关于石墨烯和氧化石墨烯的结构和化学性质的改进的基础知识是开发实际应用的重要先决条件。
2018-05-07 physics.chem-ph
A New Model of Chemical Bonding in Ionic Melts
我们开发了一个新的物理模型来预测无机熔融体系的宏观性质，使用原子间相互作用的现实描述。与传统方法不同，传统方法往往会高估粘度几倍，我们的系统由一组离子和中性原子的混合物组成。中性原子子系统是在液相中发生的共价/离子态还原的结果。计算的宏观性质（剪切粘度和自扩散常数）与实验的比较表明，我们的模型具有良好的性能。所提出的方法是由一个显着程度的碱金属和氯原子之间的共价相互作用的启发，预测的耦合簇理论。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Reductive Arylation of Graphene: Insights into a Reversible Carbon Allotrope Functionalization Reaction
石墨烯的共价功能化是纳米材料领域的一个重要课题。石墨的还原剥离与相应石墨烯中间体的伴随官能化提供了朝向官能化石墨烯衍生物的有前途的方法。在这篇文章中，我们提出了新的见解还原芳基化的石墨烯。具有不同化学计量的石墨层间化合物（GIC）已被用作起始材料。基于扫描拉曼显微镜（SRM）和热重-质谱联用（TG/MS）的光谱数据，发现GIC中的负电荷量与最终产物中的功能化程度之间存在明显的相关性，并对热脱功能化过程进行了详细分析，从而对共价加成键的结合有了更深入的了解.
2018-05-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
DFT modeling of the covalent functionalization of graphene: from ideal to realistic models
生产多种类型的石墨烯，例如独立式的、碳化硅和金属上的外延石墨烯、溶液中的石墨烯、化学生长的石墨烯样分子、各种石墨烯纳米带和具有不同还原水平和各种化学组成的氧化石墨烯，证明需要在石墨烯功能化的基本原理之外进行额外的研究，以避免预测之间偶尔出现矛盾从第一原理模拟和实验结果。在此，我们讨论了当前状态的建模不同类型的石墨烯使用密度泛函理论（DFT）的方法。我们专注于静态（基板，形状，曲率，应变和掺杂）和动态（功能化的起点，迁移障碍和配置的稳定性）方面，提供了一个更正确和选择性的各种化学物质的石墨烯支架上的化学吸附建模。基于最近对不同类型石墨烯的实验实现的功能化的建模，我们可以得出结论，在早期研究中讨论的均匀的单侧或双侧功能化石墨烯的形成是石墨烯化学的典型场景的例外。不同基质、缺陷和晶格畸变（如波纹和应变）的存在导致从官能团形成簇或线。已经发现石墨烯衬底上的化学物质的几种构型以理想模型存在，但仅对于在特殊条件下官能化的石墨烯是稳定的。技术参数的作用，如所采用的泛函和计算方法，以及各种类型的石墨烯的化学性质的建模的重要指导方针也进行了讨论。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Post Graphene 2D Chemistry: The Emerging Field of Molybdenum Disulfide and Black Phosphorus Functionalization
总结了石墨烯、二硫化钼（MoS2）和黑磷（BP）三种单层二维材料的化学功能化现状。这种2D片材聚合物目前代表了合成化学、物理学和材料科学界面处的新兴领域。片结构的共价和非共价官能化都允许系统地改变它们的性质，即改善溶解性和可加工性，防止再聚集或带隙调节。除了成功的功能化概念外，还解决了根本性的挑战。这些包括大多数2D片材聚合物的不溶性和多分散性，合适的表征工具的开发，有效的结合策略的识别，通常相当不反应的基底平面的化学活化用于共价加成结合，以及平面加成反应的区域选择性。虽然这些问题中的一些仍然难以捉摸的审查，第一个有希望的概念，以克服这些障碍已被列出。
2019-03-15 physics.app-ph physics.chem-ph
Amazing variational approach to chemical reactions
在这封信中，我们分析了一个惊人的化学反应变分方法。我们的结果清楚地表明，变分表达式是不适合的化学反应的经验数据的分析。
2009-06-04 physics.chem-ph
Dynamics of Chemical Reactions: Open Equilibrium
从化学动力学的角度讨论了化学反应的动力学性质和开放化学平衡的关系式。以钴氧化物与硫的反应为例，提出了一种基于吉布斯自由能变化方程的计算开放平衡化学体系组成的新方法。用这种方法评价的平衡反应程度与直接热力学模拟得到的值有很好的匹配。所开发的方法使我们能够进行复杂的化学系统的分析，没有热力学活性系数。在需要系数或只是需要系数的情况下，该方法提供了一种简单的方法来计算它们。讨论了应用化学动力学方法的可能体系。
2000-10-12 physics.chem-ph
Photoinduced ultrafast dynamics and control of chemical reactions: from quantum to classical dynamics
激光控制的这一观点提供了一个快速的概述不同的方案，为化学反应和物理过程的相干控制。它最初出现在本生杂志1，13 - 23（2012）。
2020-03-31 physics.chem-ph
Chemical reactions in imperfect cavities: enhancement, suppression, and resonance
利用光腔来控制化学反应最近引起了人们极大的兴趣，在此之后，根据特定的反应和腔频率，对化学反应速率的增强、抑制和可忽略的影响被证明。在这项工作中，我们研究的反应速率内不完美的腔，我们引入了一个加宽参数的频谱密度模拟法布里-珀罗腔。我们调查腔修改反应速率使用非马尔可夫朗之万动力学与摩擦和随机力占不完善的光学腔的存在。我们证明，在弱溶剂和空穴摩擦的制度，空穴可以提高化学反应速率。另一方面，在高摩擦状态下，空穴可以抑制化学反应。此外，我们发现，腔谱密度的加宽引起的共振条件的蓝移，令人惊讶的是，增加了共振效应的锐度。
2022-06-02 physics.chem-ph
Non-covalent Interactions at cm$^{-1}$ Accuracy: Data Efficient Physics-Informed Distillation for Machine Learning Interatomic Potentials
University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
通过从预训练通用机器学习原子间势进行知识蒸馏，结合 CCSD(T) 微调，实现量子化学精度的非共价相互作用预测，并显著降低高保真数据需求。
2026-06-03 physics.chem-ph
The Diagnostics of the Chemical Reaction Zone at the Detonation of Condensed Explosives
提出了一种高灵敏度的方法，用于猛炸药爆轰冯诺依曼峰的实时诊断。结果表明，压力与化学反应过程之间没有直接联系。对于TNT（三硝基甲苯），论证了电荷结构对化学峰动力学的影响。
2016-10-08 physics.chem-ph
The Law of Conservation of Energy in Chemical Reactions
早先人们曾假定化学反应中的能量守恒定律具有如下形式：DU= DQ + PDV +SUM（μ iDN）本文用常微分方程理论证明了在大部分化学反应中，能量守恒定律必定具有如下形式：DU=DQ+PDV+SUM（μ iDN）所得结果可解释化学热力学中的一个悖论：用量热法和用Vant-Hoff方程测量的化学过程的热量彼此相差很大。这一结果得到了大量实验的证实。
2000-10-21 physics.chem-ph
Chemical Reaction Rates from Ring Polymer Molecular Dynamics: Theory and Practical Applications
这篇专题文章概述了环状聚合物分子动力学（RPMD）速率理论的现状。我们首先分析RPMD方法及其与量子过渡态理论的联系。然后，我们专注于它的实际应用，在气相中的原型化学反应，这表明如何准确和可靠的RPMD是计算热化学反应速率系数在各种情况下。这篇综述是RPMD速率理论发展的一个重要检查点，表明RPMD正在从仅仅是最近的一个新想法转变为一个成熟的和经过验证的替代传统技术来计算热化学速率系数。我们也希望这将促进RPMD在各种化学反应中的进一步应用。
2016-09-05 physics.chem-ph
Escaping the Hydrolysis Trap: An Agentic Workflow for Inverse Design of Durable Photocatalytic Covalent Organic Frameworks
Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)（卢森堡科学与技术研究院）；Department of Physics and Materials Science, University of Luxembourg（卢森堡大学物理与材料科学系）
Ara通过结合LLM和化学知识，高效发现满足多标准的耐用光催化COFs，显著优于随机搜索和贝叶斯优化。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cs.AI physics.chem-ph
Optimizing reaction and transport fluxes in temperature gradient-driven chemical reaction-diffusion systems
本文研究温度梯度驱动的一维化学反应-扩散系统，建立从双隔室模型推广到任意系统的理论框架，通过调节系统化学特性和温度梯度形状来优化非平衡输运或反应通量。
2025-02-23 physics.chem-ph
Role of virial coefficients in chemical reaction
范特霍夫方程将化学反应的平衡常数$K$与温度$T$联系起来。虽然范特霍夫图（$\ln K$ vs $1/T$）是线性的，但对于某些化学反应，它是非线性的。在这项工作中，我们属性这样的观察维里系数。
2020-09-30 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Trade-offs between number fluctuations and response in nonequilibrium chemical reaction networks
该研究探究非平衡化学反应网络对速率对数微扰的响应，证明线性及单物种非线性网络中响应受数涨落与热力学驱动力限制，数值结果表明广泛网络中存在该权衡且形式依赖网络亏缺量。
2023-04-11 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Analysis of the Reaction Rate Coefficients for Slow Bimolecular Chemical Reactions
简单的双分子反应$A_1+A_2\rightleftharpoons A_3+A_4$的分析框架内的玻尔兹曼方程的化学反应的初始阶段与系统远离化学平衡。Chapman-Enskog方法被应用于确定系数的Sonine多项式的特殊分子速度的分布函数的扩展。结果被应用到反应$H_2+Cl\rightleftharpoons HCl+H$，和非麦克斯韦分布的影响和活化能依赖的反应截面后的正向和反向反应速率系数进行了讨论。
2012-05-22 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Speeding chemical reactions by focusing
我们提出的数值计算结果的化学反应的胶体颗粒，由层流流体运输，并集中在这样一种方式，这两种成分很好地混合，从而加快了化学反应的周期性障碍。的各种系统参数（扩散系数，反应速率，障碍物的大小）的作用进行了研究。我们表明，聚焦加速反应从扩散限制速率（t的幂-1/2）非常接近完美的混合速率，（t的幂-1）。
2012-12-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Magnetic tuning of ultracold barrierless chemical reactions
虽然获得双分子化学反应的外场控制一直是物理学和化学的梦寐以求的目标，超精细相互作用和直流磁场在实现这种控制中的作用仍然难以捉摸。我们发展了一个无势垒原子-硅藻化学反应的扩展耦合通道统计理论，并应用它阐明了磁场和超精细相互作用对超冷化学反应Li（$^2\text{S}_{1/2}$）+ CaH（$^2Σ^+$）$\to$ LiH（$^1Σ^+$）+ Ca（$^1\text{S}_{0}$）在一组新开发的从头算势能面上的影响.我们观察到大的磁场效应的反应截面，打开了控制超冷无势垒化学反应的可能性，通过调整选定的超精细状态的反应物与外部磁场。
2019-04-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Influence of Chemical Reactions on the Nonlinear Dynamics of Dissipative Flows
研究了带有化学反应的阻力流的非线性动力学问题。从拉格朗日描述出发，考虑了化学反应对流体奇点发展的影响。
2015-04-16 nlin.CD physics.chem-ph physics.class-ph
The 1st Law of Thermodynamics in Chemical Reactions
在作者以前的论文中，已经表明化学反应中的热力学第一定律是以下的：dU=dQ+PdV+SUM在本文中，这一理论得到了发展，并且已经表明化学反应中的热力学第一定律具有以下形式：dC=-dU+dA和-dU=dQ其中dC是化学能的变化，dU是内能的变化。内能是分子热运动的能量。
2000-11-10 physics.chem-ph physics.gen-ph
Geometry of Nonequilibrium Chemical Reaction Networks and Generalized Entropy Production Decompositions
我们推导了非平衡化学反应网络（CRN）在由凸耗散函数的Legendre对偶所诱导的通量空间和力空间上的Hessian几何结构，并将其动力学刻画为广义流.利用这种结构，我们可以将具有二次耗散函数的非平衡系统的理论推广到更一般的非二次耗散函数的非平衡系统，这是研究化学反应网络的关键。通过应用广义概念的正交海森几何的化学反应网络，我们得到两个广义分解的熵产生率，其中每一个捕获梯度流和最小耗散方面的非平衡动力学。
2022-06-02 physics.chem-ph q-bio.MN
Chemical pathways in ultracold reactions of SrF molecules
我们提出了一个理论研究的化学反应SrF + SrF $\rightarrow$产品，专注于在超低温下的反应。我们发现，在这些温度下，键交换，SrF + SrF $\rightarrow$ Sr $_2$ + F $_2$，是积极禁止的。相反，能量上唯一允许的反应是SrF + SrF $\rightarrow$ SrF $_2$ + Sr，并且即使这样也只能形成SrF $_2$三聚体的单重态。沿着简化的反应路径的计算表明，这种抽象反应是无势垒的，并通过一个SrF分子“传递”一个氟原子到另一个分子来进行。
2011-01-24 physics.atom-ph physics.chem-ph
On the steady states of weakly reversible chemical reaction networks
基础化学反应网络的结构，即弱可逆性的自然条件，示出，以保证存在的平衡（稳态）在每个正化学计量相容性类相关的质量作用系统。此外，给出了一个指数公式的平衡在一个给定的化学计量相容类。
2011-11-11 physics.chem-ph q-bio.QM
Chemoton 2.0: Autonomous Exploration of Chemical Reaction Networks
由于硬件和算法设计的进步，化学反应空间的大规模自动化探索已经成为可能。在这里，我们提出了我们的方法，一个开源的，可扩展的框架，探索化学反应机制的基础上的第一原则的量子力学。它的目的是促进反应网络探索不同的化学问题，具有广泛的目标，如机制阐明，反应路径优化，逆合成路径验证，试剂设计和微观动力学建模。在我们的框架中，所有算法的严格的第一性原理基础是避免对特定化学系统的任何限制的普遍适用性的关键。这样一个敏捷的框架需要多个专门的软件组件，我们在这项工作中提出了三个模块。关键模块Chemoton推动了对反应网络的探索。对于探索本身，我们介绍了两个新的算法，基本步骤的搜索是基于牛顿轨迹。这些算法的性能进行评估的各种反应，其特征在于广泛的化学多样性方面的键合模式和化学元素。我们复制并显着扩展了已知的这些反应，并提供了所得的数据作为进一步探索和未来参考的起点。
2022-02-25 physics.chem-ph physics.comp-ph
Understanding High-Temperature Chemical Reactions on Metal Surfaces
金属表面的化学反应在多相催化和纳米结构生长等过程中非常重要。在中等或更低的温度下，这些反应通常遵循最小能量路径，并且温度效应可以通过谐振子模型合理地描述。在接近衬底的熔点的高温下，表面反应的一般行为仍然难以捉摸。在这项研究中，通过以吸附在Cu（111）上的碳氢化合物物种作为模型系统，并通过机器学习势进行广泛的分子动力学模拟，我们确定了几个重要的高温效应，包括局部化学环境，表面原子迁移率和衬底热膨胀。它们以不同的方式影响高温表面反应的不同方面。这些结果加深了我们对高温反应的理解。
2022-01-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Mapping the Space of Chemical Reactions Using Attention-Based Neural Networks
IBM Research – Zurich（IBM苏黎世研究院）；University of Bern（伯尔尼大学）
有机反应通常被归类为包含具有相似试剂和机理的反应的类别。反应类促进了复杂概念的交流和化学反应空间的有效导航。然而，分类过程是一项繁琐的任务。它需要通过注释反应中的分子数量、反应中心以及反应物和试剂之间的区别来识别相应的反应类模板。这项工作表明，基于transformer的模型可以从化学反应的无注释、简单的基于文本的表示中推断出反应类别。我们最好的模型达到了98.2%的分类准确率。我们还表明，学习的表示可以用作反应指纹，比传统的反应指纹更好地捕捉反应类之间的细粒度差异。我们学习的指纹所实现的化学反应空间的见解说明了一个交互式的反应图谱提供视觉聚类和相似性搜索。
2020-12-09 cs.CL cs.LG physics.chem-ph
Chemical reactions of ultracold alkali-metal dimers in the lowest-energy $^3Σ$ state
我们表明，极性碱金属二聚体在五重态自旋的相互作用，导致形成一个深绑定的反应复合物。反应络合物可以分解成均相碱金属二聚体（对于除KRb之外的所有分子）和碱金属三聚体（对于所有分子）。我们发现，这些化学反应没有障碍。这意味着所有处于$a^3Σ^+$状态的碱性二聚体在超冷温度下是化学不稳定的，并且使用光晶格来分离分子和抑制损耗可能是必要的。此外，我们还计算了碱金属的化学反应的最小能量路径。我们发现，两个分子的反应是由碱金属原子之间的强吸引力加速，导致一个无势垒的过程，产生氢原子与大动能。我们讨论了超冷碱金属二聚体在$a^3Σ^+$电子态下化学反应的独特特征。
2013-11-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Kinetic and Thermodynamic Descriptions of Open Systems of Complex Chemical Reactions with Multiple Scales
本文综述空间均匀水溶液中非线性化学反应从随机单事件到确定性宏观速率方程的多尺度动力学，并结合开放系统不可逆热力学、随机热力学与大偏差理论建立统一数学描述。
2025-10-20 math.DS math.PR physics.chem-ph
Rxn Hypergraph: a Hypergraph Attention Model for Chemical Reaction Representation
School of Information and Computer Sciences, University of California, Irvine（加州大学尔湾分校信息与计算机科学学院）
科学和技术的基础是能够预测化学反应及其性质。为了实现这些技能，重要的是要开发良好的化学反应表示，或良好的深度学习架构，可以从数据中自动学习这些表示。目前还没有一种通用的、广泛采用的方法来鲁棒地表示化学反应。大多数现有方法具有一个或多个缺点，例如：（1）缺乏通用性;（2）缺乏鲁棒性;（3）缺乏可解释性;或（4）需要过多的人工预处理。在这里，我们利用图形为基础的表示的分子结构开发和测试的超图注意力神经网络的方法来解决一次的反应表示和属性预测的问题，减轻上述缺点。我们在三个实验中使用三个独立的化学反应数据集来评估这种超图表示。在所有实验中，基于超图的方法匹配或优于其他表示及其相应的化学反应模型，同时产生可解释的多级表示。
2022-01-02 cs.AI cs.LG physics.chem-ph
Autonomous Discovery of Unknown Reaction Pathways from Data by Chemical Reaction Neural Network
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
化学反应发生在能源，环境，生物和许多其他自然系统中，反应网络的推理对于理解和设计工程和生命科学中的化学过程至关重要。然而，揭示复杂系统和过程的反应途径仍然是具有挑战性的，由于缺乏对所涉及的物种和反应的了解。在这里，我们提出了一个神经网络的方法，自主发现反应途径的时间分辨的物种浓度数据。所提出的化学反应神经网络（CRNN），通过设计，满足基本的物理定律，包括质量作用定律和阿耳忒弥斯定律。因此，CRNN是物理上可解释的，使得反应途径可以被解释，并且动力学参数可以同时从神经网络的权重被量化。化学途径的推断是通过随机梯度下降用物种浓度数据训练CRNN来完成的。我们展示了成功的实施和鲁棒性的方法在阐明化学工程和生化系统的化学反应途径。CRNN方法的自主推理排除了在提出候选网络时对专家知识的需要，并解决了复杂系统中的维数灾难。物理可解释性也使得CRNN不仅能够拟合给定系统的数据，而且还能够开发可以推广到类似化学系统的未知途径的知识。
2021-01-08 cs.LG physics.chem-ph q-bio.MN
Generating High-Precision Force Fields for Molecular Dynamics Simulations to Study Chemical Reaction Mechanisms using Molecular Configuration Transformer
Peking University（北京大学）；Shenzhen Bay Laboratory（深圳湾实验室）；Changping Laboratory（昌平实验室）
针对传统化学反应机理研究依赖经验、高精度模拟计算成本高的问题，提出基于分子构型Transformer训练高精度力场的方案，可低成本实现高精度反应模拟，已应用于两类有机反应研究。
2024-04-11 cond-mat.soft cs.AI physics.chem-ph
Quantum-Logic Detection of Chemical Reactions
本文提出并演示利用量子逻辑读取辅助逻辑离子运动状态，单次探测超冷铷原子与不可控锶离子间的反应结果及速率，拓展了难冷却离子化学反应研究手段。
2021-07-18 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Asymptotic Limit-cycle Analysis of Oscillating Chemical Reactions
研究了振荡化学反应数学模型的渐近极限环分析。本文在简要介绍了应用于偏置Van der Pol振子的数学模型后，考虑了二氧化氯碘丙二酸（CIMA）反应的二维模型和Belousov-Zhabotinsky（BZ）反应的三维和二维Oregonator模型。给出了这些化学反应弛豫振荡周期的显式解析表达式，其精确度在数值的5%以内。在二维CIMA和Oregonator模型中，我们还推导出了导致鸭式爆炸和内爆的临界参数值。
2021-05-04 math-ph math.MP physics.chem-ph
Classification of strongly non-hyperbolic critical points of planar second-order chemical reaction systems
University of Oxford（牛津大学）
本文研究平面二阶化学反应系统中强非双曲临界点的动力学行为，证明正平衡点情形下仅存在九类几何等价类，并给出各类示例；若平衡点在原点，则十六类均可实现。
2026-10-06 math.DS physics.chem-ph q-bio.MN
Molecule Edit Graph Attention Network: Modeling Chemical Reactions as Sequences of Graph Edits
Centre of New Technologies, University of Warsaw（华沙大学新技术中心）；Institute of Organic Chemistry, Polish Academy of Sciences（波兰科学院有机化学研究所）
自动化合成规划的核心挑战是能够生成和预测各种化学反应的结果。特别是，在许多情况下，由于额外的限制，最可能的合成途径无法应用，这需要提出替代化学反应。考虑到这一点，我们提出了分子编辑图注意力网络（MEGAN），这是一种端到端的编码器-解码器神经模型。MEGAN的灵感来自于将化学反应表达为一系列图形编辑的模型，类似于箭头推动形式主义。我们将该模型扩展到逆合成预测（预测给定化学反应产物的底物），并将其扩展到大型数据集。我们认为，将反应表示为一系列编辑使MEGAN能够有效地探索合理的化学反应空间，保持以端到端方式建模反应的灵活性，并在标准基准中实现最先进的准确性。代码和训练模型可在https://github.com/molecule-one/megan上在线获得。
2021-05-25 cs.LG physics.chem-ph stat.ML
Geometric description of chemical reactions
我们使用几何热力学的形式主义来描述化学反应的平衡热力学的背景下。任何化学反应在一个封闭的系统中所示的描述由测地线在$2-$维流形，可以解释为平衡空间的反应。我们首先表明，在特定的情况下，只有两个物种的反应对应于两个理想气体或两个范德华气体。然后，我们考虑与任意数量的物种的反应的情况。测地线的初始平衡态由反应的初始条件决定。最后的平衡态，它遵循从反应的热力学分析，示出对应于描述平衡流形的热力学度量的坐标奇异性。
2013-01-02 math-ph math.DG math.MP
