晶体轨道哈密顿布居（Crystal Orbital Hamilton Population，简称COHP）是一种广泛应用于固体化学和材料科学中的量子化学分析方法。它能够从密度泛函理论（DFT）等电子结构计算结果中，直接提取原子间成键、反成键和非成键相互作用的信息，并以能量分辨的方式可视化呈现。COHP的核心思想是将晶体轨道的哈密顿矩阵元素（H_μν）加权到态密度上，从而将带结构能量按化学键类型进行分区。1993年，Richard Dronskowski等人首次提出这一方法，随后通过LOBSTER等软件实现与平面波基组（如VASP）的兼容（pCOHP），使其成为分析间金属化合物、相变材料和磁性材料等复杂体系的强大工具。

手性化合物在药物、农药、香料以及功能材料等领域具有重要应用价值，因此发展高效、可持续的手性分子合成方法始终是有机化学研究的核心方向之一。传统的不对称合成策略通常依赖手性催化剂直接构建立体中心，而对于外消旋底物的转化，动力学拆分是一种常见方法，但其理论产率受限于50%。 为突破这一限制，研究者提出了对映收敛催化的概念，即将外消旋底物的两个对映体转化为同一手性产物，从而实现接近100%的理论产率。这一策略近年来在化学催化和生物催化领域均受到广泛关注。 邻二醇（vicinal diols）是一类重要的手性结构单元，不仅广泛存在于天然产物与药物分子中，还可作为不对称催化中的配体或有机催化剂。因此，开发高效、绿色的方法构建手性邻二醇具有重要意义。

d带中心理论由Nørskov等人在20世纪90年代基于密度泛函理论（DFT）提出，是现代表面催化学科的奠基性框架。它将过渡金属催化剂的电子结构（d轨道电子分布）与宏观吸附行为、催化活性直接定量关联，为从试错法向理性设计转变提供了核心工具。该理论的核心洞见在于：催化剂表面吸附能并非孤立现象，而是由d带中心（εd）这一电子描述符精准调控的εd位置决定了金属d轨道与吸附质轨道间的杂化强度，从而决定反应中间体的结合强度。吸附过强会导致表面中毒或脱附困难，吸附过弱则无法有效活化反应物；d带中心正是实现适中吸附的电子开关，帮助我们理解Sabatier原理的微观本质，并在HER、ORR、CO₂还原等清洁能源反应中指导高效催化剂设计。

手性化合物在药物、农药、香料及功能材料等领域具有重要应用，因此高效构建光学纯分子一直是有机合成的重要目标。其中，去对称化反应是一种高效的手性构建策略，通过选择性转化分子中两个等价位点之一，可以在单一步骤中形成手性中心，并具有较高的原子经济性。 在众多潜在底物中，氧杂丁环是一类重要的四元含氧杂环结构。由于其较大的环张力（约 25.5 kcal/mol），氧杂丁环具有较高的反应活性，同时在药物化学中常被用作羰基或 gem-二甲基的生物电子等排体，因此在现代药物设计中具有重要价值。特别是 3-取代氧杂丁环，通过去对称化反应能够生成具有明确立体结构的 γ-取代醇类化合物，这类结构是许多药物分子的重要合成砌块。

重组能是基于Marcus理论计算电子转移速率的关键的参数，具体可分为内重组能和外重组能。 其中内重组能主要衡量电子态改变后因几何结构变化导致的能量变化（例如:激发态回到基态的重组能），外重组能则对应将周围环境分子重新极化所需要的能量。以激发态和基态间的重组能为例，通过四点法计算重组能。