高斯結(jié)構(gòu)計(jì)算

1、結(jié)構(gòu)化學(xué)綜述報(bào)告基于gauss03的操作與題 目練習(xí)綜述報(bào)告展學(xué)生姓名 李靜莎指導(dǎo)教師周德璧學(xué) 院 化學(xué)化工學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)應(yīng)用化學(xué)1001學(xué)生學(xué)號(hào)1505100911目錄.GAUSSIAN 與 GAUSSVIEW 3.07 簡(jiǎn)介 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark21 o Current Document （一）-關(guān)于 gaussian 3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document （二）-關(guān)于 Gaussian 03 3 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 二.操作實(shí)例簡(jiǎn)

2、介8 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document （一）苯甲烷分子模型的構(gòu)建8 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document （二）、查看分子坐標(biāo)以及點(diǎn)群10 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document （三）、能量計(jì)算11一14心得體會(huì).Gaussian 與 GaussView 3.07 簡(jiǎn)介（一）.關(guān)于 GaussianGaussian是一個(gè)功能強(qiáng)大的量子化學(xué)綜合軟件包。其可執(zhí)行程序可在不同 型號(hào)的大型計(jì)算機(jī)，超級(jí)計(jì)算機(jī)，工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，并相應(yīng)有不同的 版本。Ga

3、ussian功能主要有：分子能量和結(jié)構(gòu)、過(guò)渡態(tài)能量和結(jié)構(gòu)、鍵和反應(yīng)能 量、分子軌道多重矩、原子電荷和電勢(shì)、振動(dòng)頻率、紅外和拉曼光譜、核磁性質(zhì)、極化率 和超極化率、熱力學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)路徑等。Gaussian的計(jì)算可以對(duì)體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行?？梢灶A(yù)測(cè)周期體系的能 量，結(jié)構(gòu)和分子軌道。因此，Gaussian可以作為功能強(qiáng)大的工具，用于研究許 多化學(xué)領(lǐng)域的課題，例如取代基的影響，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，勢(shì)能曲面和激發(fā)能等等。（二）.關(guān)于 Gaussian 03Gaussian 03是Gaussian系列電子結(jié)構(gòu)程序的較為新的版本。它在化學(xué)、 化工、生物化學(xué)、物理化學(xué)等化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域方面的功能都進(jìn)行了增強(qiáng)。其主要功

4、用大體有以下幾個(gè)大的方面（1）研究大分子的反應(yīng)和光譜（2）通過(guò)自旋-自旋耦合常數(shù)確定構(gòu)像（3）研究周期性體系（4）預(yù)測(cè)光譜（5）模擬在反應(yīng)和分子特性中溶劑的影響Gaussian 03新增加了以下內(nèi)容：（1）.新的量子化學(xué)方法（2）新的分子特性（3）新增加的基本算法（4）新增功能：（三）.GaussView 3.07初始界面簡(jiǎn)介（1） GaussView是一個(gè)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)于高斯配套使用的軟件，其主要用途有兩 個(gè)構(gòu)建高斯的輸入文件以圖的形式顯示高斯計(jì)算的結(jié)果除了可以自己構(gòu)建輸入 文件外，GaussView還可讀入CHEM3D，HYPERCHEM和品體數(shù)據(jù)等諸多格式的文件。從而使其可以于諸多圖形軟件連用

5、，大大拓寬了使用范圍（詳見(jiàn)下圖）Gaos elm Input Files ajr con)Qpcin as:T argsiP Reed IntemneciialCaus si an T nput: Filer (*- E_5f con/GauEslsin Output Files (*. out *. Lg)Cube Files (*Ecub+Canssizin Checkpoint Files (.+. zhk.)G-3US3ian Fon.atted Checkpoint Files (+. fch+)Er&ukTiavcn FHB Flics .pdUti 不 cart)HDL NqI

6、Files OmUSyhyl Tel 2 Fileis f+. no!2 *. 112)C1H FILmm 疝T)（2）主要功能鍵的介紹第一行為菜單欄，如下所示:File Edit View Calculate Results Windows HelpFile:主要功能是建立，打開(kāi)，保存和打印當(dāng)前的文件Save Image將當(dāng)前文件保存為圖片格式Preferences?？梢栽诶锩娓淖僄view默認(rèn)的各種顯示的設(shè)置。Edit:在這里可以完成對(duì)分子的剪貼，拷貝，刪除和 抓圖等。Atom List,顯示當(dāng)前分子的內(nèi)坐標(biāo)，笛卡兒坐標(biāo)，分?jǐn)?shù)坐標(biāo)等。Point Group可以顯示當(dāng)前分子的點(diǎn)群及可能有的點(diǎn)

7、群。PBC顯示晶體文件（可以將CIF文件轉(zhuǎn)換為圖形，在點(diǎn)PBC按鈕后所給并的 對(duì)話框中根據(jù)選項(xiàng)調(diào)節(jié)具體顯示的格式。Mos用于顯示分子軌道（只有檢查點(diǎn)文件，此選項(xiàng)才能給出分子軌道圖。Symmetrize，對(duì)當(dāng)前體系進(jìn)行對(duì)稱(chēng)性控制。View這里面的選項(xiàng)都是于分子的顯示有關(guān)的，如顯示氫原子，顯示鍵， 顯示元素符號(hào)，顯示坐標(biāo)軸等Calculate：可從Gview中直接向高斯提交計(jì)算。這是Gview作為高斯軟件配套功能的重要體現(xiàn)。從所給的對(duì)話框中可以選擇 工作類(lèi)型Job Type（如優(yōu)化，能量或頻率等）；計(jì)算方法Method （如半經(jīng)驗(yàn)方法， HF方法，DFT方法，MP方法等，還可以選定組）；Title

8、（對(duì)所要做的計(jì)算給一個(gè) 說(shuō)明，以備以后的查看）Link0 （給檢查點(diǎn)文件命名，還可以在此用RWF命令設(shè) 置臨時(shí)數(shù)據(jù)交換文件的大?。?；General,Guess,（這兩個(gè)選項(xiàng)主要是給出體系中 各原子的連接關(guān)系及如何給出初始猜測(cè)）；NBO （可在此設(shè)定NBO計(jì)算），PBC （可 在此設(shè)定晶體的有關(guān)計(jì)算），Solvation （可在此設(shè)定溶液中的計(jì)算，除了選擇 溶劑外，還要選擇模擬溶劑的理論模型）Result :顯示計(jì)算的結(jié)果，包括電荷，靜電勢(shì)表示的表面，振動(dòng)，頻率，核磁，勢(shì)能面掃描，優(yōu)化等。注意有些結(jié)果只能用檢查點(diǎn)文件才能顯示。二操作實(shí)例簡(jiǎn)介卜面苯甲烷分子為例，介紹操作過(guò)程。（一）苯甲烷分子模型的

9、構(gòu)建進(jìn)入Gview主界面，單擊工作窗口，得到甲烷分子，如下界面:2.單擊Gview I一I圖標(biāo)，如圖:單擊Gview生圖標(biāo)，如圖:4.單擊Wn-N窗口界面，會(huì)得到下圖:5.再單擊Gviewl二L之后再單擊/乎，再單擊幼工-二-基窗口 中的雙鍵的另一端，得到如下圖：此時(shí)，苯甲烷分子模型的構(gòu)建已經(jīng)完成。為了能夠得到更好的分子模型觀看 效果可以移動(dòng)工作窗口中的分子模型或變化分子的大小。（注：將鼠標(biāo)放在分子上，可以調(diào)節(jié)分子的角度；將鼠標(biāo)放在分子上，按住 shift前后左右移動(dòng)，按住Ctrl將分子放大縮小或旋轉(zhuǎn)操作（單擊鼠標(biāo)右鍵有 同樣操作）。當(dāng)有多個(gè)分子時(shí)，如需進(jìn)行上述操作，需要加按alt鍵。（二）、

10、查看分子坐標(biāo)以及點(diǎn)群1、單擊圖標(biāo)，可以查看分子坐標(biāo):G1:L:V1 - I Lilt ErTitorAbULKBHCndJuxgldUlliAdralIrz1C-6. D5695E；2.002630-2. 45275 |2Cj1.395160-4 TDlVB2.00E6BO-2 491 753C21L391T1ZISO. 0E6B32-4. 0E426D3.2LQ-43L-2.4ffT275qc321L3EF427119 9M1654.O5e043f g】4q 4l8Mi4貌歸45cq3r 3S4E25119. 9539920. 0Z4114-6. 0G6T3B-2. 4569536cj23L

11、3EKE29119誓傾0 0323*0-6 1943*03.2L0&5&-2 491E677M1651J399BJDISO. 0M32D-L79. 379:41-6. 6-1671Ti.aaias-2.496E258H2161 099E55119 9KHD119. S3248T 152E9Dk OK 167gHq3r 099ESD119. 9E2UE-L79. 93643BT. IS仃M5.371033-2. 458533IDH5q31 09971610：l 0113*3-L0O. OQOOOD-6 6466615.371 H3-2 499E06aM6iZU399EO-1ISO. 0ITT99

12、71T9. 5691T5-工 853&4-13.2LQ839-2.49613TC32I1 54OW01E0 012795119.-2. 4的圖13.2L05q313HIE31.0TOEOD1D9. 471 SOSW.72288S-2. 1I/TD133.222WL-3.5D491J.14HIE3E1.0TOD0D3D9. 471003-H9. ?710D-2. 1DTT954q 077989-981C6615MIE32l.OTDEOD1D9. 4T1Z31-29. CTTICH-2. 1I/TB142.333736-2. OECSIS321R92.17L601153.7910G7o. oaoa

13、oaa.aoaoaoo. oaoaoa（Z表示時(shí)內(nèi)坐標(biāo)，C表示直角坐標(biāo)。可以在里面對(duì)坐標(biāo)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。）2、從Edit-Point group路徑可以查看所構(gòu)建分子的點(diǎn)群。點(diǎn)擊Point group后，出現(xiàn)如下窗口:所以該分子所屬點(diǎn)群為C1。（三）、能量計(jì)算選擇Calculate-guassian（或者快捷鍵【Ctrl+G】），出現(xiàn)以下窗口:從所給的對(duì)話框中可以選擇工作類(lèi)型Job Type（如優(yōu)化，能量或頻率等）； 計(jì)算方法Method （如半經(jīng)驗(yàn)方法，HF方法，DFT方法，MP方法等，還可以選定 基組）；Title（對(duì)所要做的計(jì)算給一個(gè)說(shuō)明，以備以后的查看）Link 0（給檢查 點(diǎn)文件命名，

14、還可以在此用RWF命令設(shè)置臨時(shí)數(shù)據(jù)交換文件的大小）；General,Guess,（這兩個(gè)選項(xiàng)主要是給出體系中各原子的連接關(guān)系及如何給出初 始猜測(cè)）；NBO （可在此設(shè)定NBO計(jì)算）,PBC （可在此設(shè)定晶體的有關(guān)計(jì)算）， Solvation （可在此設(shè)定溶液中的計(jì)算，除了選擇溶劑外，還要選擇模擬溶劑的 理論模型）。此處只需選擇 Job Type 為 energy，method 為 Hartree-Fock，即可向 GAUSS 遞交計(jì)算。點(diǎn)擊Sumit按鈕開(kāi)始計(jì)算。計(jì)算結(jié)果保存為擴(kuò)展名為L(zhǎng)OG的文件。打 開(kāi)此文件，出現(xiàn)一個(gè)新的窗口。如下：-jn刈Cyjrwrl. Frnprccil-InBuil

15、dTlncffleni 式在結(jié)果RESULTTS菜單中選擇VIEW FILE。出現(xiàn)一個(gè)文本窗口，列出了計(jì)算BuildFlLiLe tdit Yim t&lcnl&ieImikrrs JJeLpI些舊m w翎 x 質(zhì)季|療 初 w百 m巳Ww 乳 DT信息。點(diǎn)擊RESULTS目錄下的sumary選項(xiàng)，查看計(jì)算結(jié)果。&2： 11:VI - CalculationSuBoryTltie Car File Type Calculation Type Calculation lethod Baele Sat EOum BIS Giadi ent Moib iBaginai-y Freq Dipole l

16、oBent Point Group Ju b cpu 11m e：0 days 0RequiredI. logSP皿3-21G-2GB. 23604553i. u.a., u-0.3431DebyeCle miiLutes 20.0 seconds.Ok心得體會(huì)對(duì)于Gaussian這個(gè)應(yīng)用軟件之前沒(méi)有什么了解，只知道它是一個(gè)用于化學(xué) 分子計(jì)算用的軟件。后來(lái)，聽(tīng)了老師講關(guān)于Gaussian的課，感覺(jué)它是一個(gè)很神 奇的工具，使我產(chǎn)生了濃厚的興趣。經(jīng)過(guò)一周時(shí)間的學(xué)習(xí)，例如：上網(wǎng)看教程， 同學(xué)討論等。主要是這個(gè)軟件都是英語(yǔ)，對(duì)于我們比較難懂，所以是需要上網(wǎng)搜 索中文的教程。在看的過(guò)程中就覺(jué)得這個(gè)軟件對(duì)于搞科學(xué)研究的工作的很重要！ 它能夠算出這個(gè)分子的分子點(diǎn)群、能量等等。通過(guò)使用Gaussian計(jì)算可以得到 很多的關(guān)于分子的信息。在學(xué)習(xí)和使用Gaussian的過(guò)程中，讓我收獲了很多，有些許感想。首先使 我加深了對(duì)結(jié)構(gòu)化學(xué)概念的理解，拓寬了在結(jié)