FMO (フラグメント分子軌道法) とは、タンパク質のような非常に大きな分子システムを小さなフラグメント (タンパク質の場合はアミノ酸残基に相当) に分割してフラグメント間の相互作用を計算する手法です。
私は、これまで開発してきた分子モデルと計算化学のための統合環境Facioに、FMOのためのGUIを実装しました。これにより、FMO計算のための入力ファイルの作成が非常に簡単となり、また、計算結果が可視化できるので結果の理解が容易になります。
NBO法によると、いわゆる二次的軌道相互作用 (SOI, secondary orbital interaction) は1.49 kcal/molであり、これはNBO間の相互作用のたった7%に過ぎません。これに加えて、多くのNBO相互作用は、一次的軌道相互作用 (POI, primary orbital interaction) よりも小さいがSOIよりも大きいものがあります。従って、Diels–Alder反応においてendo体が速度論的に有利である原因は、SOIだけに帰されるものではないと思われます。
しかし、Natural Steric Analysis (右の表) によるとcis体の立体反発はCsp2-Csp2-Csp3の結合角が125.3° (仮想的なcis-2-ブテン) から128.4°と大きくなることにより軽減されているように思われます。