ヒルベルト空間に基づいてアトミックパーティションを使用して芳香族性を評価できますか？

芳香族性は、芳香環を形成する分子内の原子を識別することにより、多くの化合物の安定性と反応性を説明する化学の基本的な概念です。信頼できる芳香族性指数は、電子の非局在化に焦点を当て、原子分配（AIM）の概念を生み出す原子分配に依存します。実地域のアトミックパーティションは、2つの重要な欠点を提示します。高い計算コストと数値誤差、最大12個の原子のリングを備えた中型分子に芳香族性測定値を制限します。この制限は、ポルフィリンやナノリングなどの大きな共役システムの研究を妨げます。一方、従来のヒルベルト空間スキームには後者の制限はありませんが、現代の計算化学に必要な大規模な基底セットでは信頼できない場合があります。このホワイトペーパーでは、3つの堅牢なヒルベルト空間パーティション（メタレウウディン、天然原子軌道（NAO）、および固有の原子軌道（IAO））に基づいて、不利な点なしの実質的なパーティションの利点を組み合わせた3つの堅牢なヒルベルトスペースパーティションに基づいて説明します。これらのパーティションは、芳香族の特性を評価するための実質的な目的を効果的に置き換えることができます。初めて、大きなリングの多施設インデックス（MCI）および\ iring値を報告し、大きな共役リングの芳香族性分析のためのオープンソースPythonコードであるEsipyを紹介します。

Aromaticity is a fundamental concept in chemistry that explains the stability and reactivity of many compounds by identifying atoms within a molecule that form an aromatic ring. Reliable aromaticity indices focus on electron delocalization and depend on atomic partitions, which give rise to the concept of an atom-in-the-molecule (AIM). Real-space atomic partitions present two important drawbacks: a high computational cost and numerical errors, limiting aromaticity measures to medium-sized molecules with rings up to 12 atoms. This restriction hinders the study of large conjugated systems like porphyrins and nanorings. On the other hand, traditional Hilbert-space schemes are free of the latter limitations but can be unreliable for the large basis sets required in modern computational chemistry. This paper explores AIMs based on three robust Hilbert-space partitions --meta-Löwdin, Natural Atomic Orbitals (NAO), and Intrinsic Atomic Orbitals (IAO)-- which combine the advantages of real-space partitions without their disadvantages. These partitions can effectively replace real-space AIMs for evaluating the aromatic character. For the first time, we report multicenter index (MCI) and \iring values for large rings and introduce ESIpy, an open-source Python code for aromaticity analysis in large conjugated rings.