化學常用軟件教案課件

會計學1化學常用軟件第1頁/共126頁會計學1化學常用軟件第1頁/共126頁北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心

北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心創(chuàng)立于1997年3月，總部位于加拿大溫哥華，在北京設(shè)此公司負責在華的有關(guān)業(yè)務。面向有關(guān)化學、材料科學和生命科學領(lǐng)域的用戶，提供系統(tǒng)集成服務的專業(yè)計算機公司。目前，公司同GaussianInc，CambridgesoftInc，F(xiàn)ujitsuInc，HypercubeInc，MolproBirminghamUniversity等世界30余家著名化學軟件供應商簽署了中國總代理業(yè)務協(xié)議，并為用戶提供了技術(shù)支持、培訓中心。銷售相關(guān)領(lǐng)域軟件200多種產(chǎn)品及版本。第2頁/共126頁北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心北京宏劍科迅計算機軟件Gaussian03ChemOffice2004HyperChem7.1CacheworksystemPro6.0Molpro2002.6Jaguar4.4第3頁/共126頁軟件Gaussian03ChemOffice2004Hype高精度能量計算

Gaussian03MOLPRO2002DFT計算

Wien2KADF

量化程序

Gaussian03HyperChem7.5MOLPRO2002JaguarSpartanQ-ChemGAMESSPQSTurbomolOrientEmbed01CAMOADFWien2KCrystalsDGaussVASP(VAMP)deMonMacroModel

教學軟件:HyperChemModelChemlabScivisionSpartan

半經(jīng)驗程序:

CacheMOPACAMPACPCMODELAlchemyZINDOMicroAVS軟件分類第4頁/共126頁高精度能量計算軟件分類第4頁/共126頁軟件分類分子力學動力學程序

AmberBioMedCacheGROMOSMaterialsExplorer

藥物設(shè)計

CacheMFLineDataBaseVisualCloning

圖形界面軟件

Chem3DGaussView3.0AIM2000NBO5.0WebMODLVisualizeLenCrystalOrbdrawMolsuite

數(shù)據(jù)庫搜索ChemDinderMFLineDataBaseTAPP質(zhì)譜軟件NIST/EPA/NIHMassSpectralDatabase其它.COSMOthermHASLNLREGCenehubterEQs4winPRO-IIicroModel第5頁/共126頁軟件分類分子力學動力學程序第5頁/共126頁硬件Gaussian03forIBM小型機

RS600044P270-1

RS600044P270-2

RS/6000Model270

P系列620

P系列630-1

P系列630-2

P系列650IBM小型機聯(lián)想icluster解決方案

深騰1800(4節(jié)點)

深騰1800(8節(jié)點)

深騰1800(12節(jié)點)

深騰1800(16節(jié)點)

聯(lián)想Cluser第6頁/共126頁硬件Gaussian03forIBM小型機

RS60004用戶群北京大學

北京工業(yè)大學

北京航空航天大學

北京化工大學

北京化工研究院

北京科技大學

北京理工大學化學院

廣西大學

哈爾濱工業(yè)大學

衡陽師范學院化學院

湖北大學

湖北師范大學化學系

華中師范大學化學系

吉林大學

遼寧大學化學系

遼寧大連理工大學新疆大學蘭州大學化學化工學院

南京大學化學系

南京東南大學

南京航空航天大學

南京理工大學化工學院

青島海洋大學

清化大學物理系原子分子測控中心

清華大學核能技術(shù)研究院

山東大學化學系

山東大學物理系

山西大學分子科學研究所

山西理工大學

上海復旦大學

上海交通大學

上海同濟大學

上海醫(yī)科大學

四川大學原子與分子物理所天津南開大學中心實驗室

西安交通大學

武漢大學化學系

武漢理工大學

湘潭大學化學化工學院

云南大學化學系

云南大學生化公司

昆明醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學部

浙江大學化學系玉泉校區(qū)

浙江工程學院

浙江化工研究院

浙江紹興文理學院理學院化學系

福州大學化學化工學院

大連理工大學化工學

河北工業(yè)大學理學院

安徽工業(yè)大學

中山大學理工學院第7頁/共126頁用戶群北京大學

北京工業(yè)大學

北京航空航天大學

北京化工大學用戶群北京微量化學所

北京藥物研究所解放軍防化指揮工程學院軍事醫(yī)學科學院西安核技術(shù)物理研究所山西煤化所天津藥物所上海有機化學院研究所上海通用電氣（中國）四川抗菌素工業(yè)研究所武漢物理數(shù)學研究所沈陽中科院金屬所

浙江工程式學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所大連化學物理研究所安徽光機所中國工程物理研究院化工材料所中國科技大學

中科院化學研究所

中科院研究生院

中科院金屬所（沈陽）

中科院長春光學物理研究所

中科院蘭州化學物理研究所

中科院武漢物理與數(shù)學所

中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所

中科院上海技術(shù)物理所

中科院昆明植物所

中國藥品生物制品檢定所

中國中醫(yī)藥大學

中南工業(yè)大學冶金系

唐都醫(yī)院

百匯電腦醫(yī)院第8頁/共126頁用戶群北京微量化學所

北京藥物研究所中國工程物理研究院化工材Chemoffice2004ChemDrawUltra8.0Chem3DUltra8.0ChemFinderUltra8.0第9頁/共126頁Chemoffice2004ChemDrawUltra

ChemDrawUltra8.0功能簡介第10頁/共126頁ChemDrawUltra8.0功能簡介第

ChemDrawUltra8.0的新增功能FloatingPeriodicTableFloatingCharacterMapMassFragmentationTool

StructurePerspectiveToolEnhancedGraphics

TLCPlateToolStruct=NameEnhanced

ChemNMREnhanced

第11頁/共126頁ChemDrawUltra8.0的新增功能FloatingPeriodicTable第12頁/共126頁FloatingPeriodicTable第12頁/共1

FloatingCharacterMap

第13頁/共126頁FloatingCharacterMap第

MassFragmentationTool第14頁/共126頁MassFragmentationTool第

StructurePerspectiveTool第15頁/共126頁StructurePerspectiveToEnhancedGraphics第16頁/共126頁EnhancedGraphics第16頁/共126頁

TLCPlateTool

第17頁/共126頁TLCPlateTool第17頁/共126

Struct=NameEnhanced命名第18頁/共126頁Struct=NameEnhanced命名第1

Struct=NameEnhanced1-(4-(2,3-dihydro-2-hydroxy-1H-inden-1-ylcarbamoyl)-2-hydroxy-5-phenylpentyl)-N-tert-butyl-4-((pyridin-3-yl)methyl)piperazine-2-carboxamide命名第19頁/共126頁Struct=NameEnhanced1-(4Name=Structure3-methylbenzoicacid結(jié)構(gòu)第20頁/共126頁Name=Structure3-methylbenzoicName=Structure3-methylbenzoicacid結(jié)構(gòu)第21頁/共126頁Name=Structure3-methylbenzoic

ChemNMREnhanced第22頁/共126頁ChemNMREnhanced第22頁/共12

第23頁/共126頁第23頁/共126頁

第24頁/共126頁第24頁/共126頁

第25頁/共126頁第25頁/共126頁

NewTemplates第26頁/共126頁NewTemplates第26頁/共126頁

Chem3DUltra8.0

圖形顯示功能第27頁/共126頁Chem3DUltra8.0

圖形顯示功能Molecule第28頁/共126頁Molecule第28頁/共126頁

EnhancedGraphicsSpinaboutX(Y,Z)axis第29頁/共126頁EnhancedGraphicsSpinab

EnhancedGraphicsMolecularOrbitalsHOMOBenzeneLUMO第30頁/共126頁EnhancedGraphicsMolecul

EnhancedGraphicsSolventAccessibleSurface第31頁/共126頁EnhancedGraphicsSolvent

EnhancedGraphicsDepthFading第32頁/共126頁EnhancedGraphicsDepthF

EnhancedGraphicsPerspective第33頁/共126頁EnhancedGraphicsPerspec

GaussianInterface第34頁/共126頁GaussianInterface第34頁/共

GaussianInterfaceJobTypeComputerPropertiesMinimizeEnergySpectralAnalysisHartree-FockB3LYPB3PW91B3P86B1B96B1LYPMP2MP4MPW1PW91QCISDCASSCFExcitedStateMolecularMechanicsSemi-EmpiricalZINDOG1G2G961LYPBHandHBhandHLYPCBS-4CBS-QTheory第35頁/共126頁GaussianInterfaceJobTy

GaussianInterfacePropertiesSCFEnergyRMSForceDipoleChargesElectronDensityMolecularSurfacesSpinDensityHyperfineCouplingConstantsPolarizabilitiesIonizationPotentialSolventModelGasPhaseDipole&SpherePCMModelI-PCMModelSCI-PCMModel第36頁/共126頁GaussianInterfaceProper優(yōu)化過程模擬以動畫形式連續(xù)顯示優(yōu)化過程第37頁/共126頁優(yōu)化過程模擬以動畫形式連續(xù)顯示優(yōu)化過程第37頁/共126頁顯示Gaussian計算結(jié)果GaussView界面Chem3D界面第38頁/共126頁顯示Gaussian計算結(jié)果GaussView界面Chem3

輸出格式Chem3d*.c3dChem3d3.2*.c3dAlchemy*.alcCartCoords1*cc1CartCoords2*cc2ChemDraw*cdxConnTable*.ctGamessInput*.inpGaussianInput*.gjcIntCoords*.intMacroModel*.mcmMDLMolFile*.molmmCIF*.cifMSIChemNote*.msmMOPACInput*.mopProteinDB*.pdbROSDAL*.rdlSMDFile*.smdSYBYL*.sm1SYBYL2*.sm2TinkerMM2Input*.xyzTinkerMM3*.xyzTinkerMM3(Proterins)Inputs*.xyzBitmap*.bmpEnhancedMetaFile*.emfGIFCompressedPicture*.gifJPEGCompressedPicture*.jpgPNG*.pngPostScript*.epsQuickDraw3DMetafile*.3dmTIFF*.tifWindowsAVIMovie*.avi第39頁/共126頁輸出格式Chem3d*

ChemFinderUltra8.0功能簡介第40頁/共126頁ChemFinderUltra8.0功能簡ChemDraw/Excel第41頁/共126頁ChemDraw/Excel第41頁/共126頁

ChemFinder第42頁/共126頁ChemFinder第42頁/共126頁

ChemFinder第43頁/共126頁ChemFinder第43頁/共126頁ChemFinderReactant第44頁/共126頁ChemFinderReactant第44頁/共126頁

ChemFinderProduct第45頁/共126頁ChemFinderProduct第45頁/共1

ChemFinderReactionType第46頁/共126頁ChemFinderReactionType第

自定義數(shù)據(jù)庫界面第47頁/共126頁自定義數(shù)據(jù)庫界面第47頁/共126頁

自定義數(shù)據(jù)庫第48頁/共126頁自定義數(shù)據(jù)庫第48頁/共126頁

查詢第49頁/共126頁查詢第49頁/共126頁ΨGaussian03計算化學面臨的挑戰(zhàn)是艱巨的，但也正在取得很大的進展，年輕化學家若對計算機有興趣的話，那末計算化學是具有令人興奮前景的研究領(lǐng)域。

──美國化學會會長R.布里斯羅第50頁/共126頁ΨGaussian03計算化學面臨的挑戰(zhàn)是艱巨的，但也正在取

Gaussian輸入界面第51頁/共126頁Gaussian輸入界面第51頁/共126頁NH3的幾何構(gòu)型優(yōu)化輸入窗口第52頁/共126頁NH3的幾何構(gòu)型優(yōu)化輸入窗口第52頁/共126頁NH3的振動頻率計算輸入窗口（作為優(yōu)化的后繼作業(yè)）第53頁/共126頁NH3的振動頻率計算輸入窗口（作為優(yōu)化的后繼作業(yè)）第53頁/

Gaussian應用范圍Gaussian是做半經(jīng)驗計算和從頭計算使用最廣泛的量子化學軟件，可以研究：分子能量和結(jié)構(gòu)過渡態(tài)的能量和結(jié)構(gòu)化學鍵以及反應能量分子軌道偶極矩和多極矩原子電荷和電勢振動頻率，紅外和拉曼光譜，NMR極化率和超極化率熱力學性質(zhì)，反應路徑計算可以模擬在氣相和溶液中的體系,模擬基態(tài)和激發(fā)態(tài)第54頁/共126頁Gaussian應用范圍Gaus

Gaussian03的新增功能

-EnhancedONIOMMethodQM區(qū)：發(fā)生強相互作用或反應發(fā)生區(qū)域MM區(qū)：無相互作用區(qū)域QM/MM區(qū)：由QM區(qū)向MM區(qū)過渡區(qū)域第55頁/共126頁Gaussian03的新增功能

ONIOM簡介EONIOM2=E3-E1+E2JournalofMolecularStructure(TheoChem)461-462(1999)1-21ONIOM:ourownn-layerintegratedmolecularorbitalandmolecularmechanics第56頁/共126頁ONIOM簡介EONIOM2=E3-E1+E2Journal

應用范圍酶反應有機體系的反應機理表面和表面反應的簇模型有機物種的光化學反應有機物和金屬有機物的取代基效應和反應性均相催化ApplicationofONIOMtoclustermodelingofthemetalsurfaceHai-RongTang,Kang-NianFanDepartmentofChemistry,FudanUniversity,Shanghai200433第57頁/共126頁應用范圍酶反應有機體系的反應機理表面和表面反應的

應用實例“InvestigationoftheS0->S1excitationinbacteriorhodopsinwiththeONIOM(MO:MM)hybridmethod,”T.VrevenandK.Morokuma,Theor.Chem.Acc.(2003).第58頁/共126頁應用實例“Investigationofth

Gaussian03的新增功能-PBC

(PeriodicBoundaryConditions)polymerssurfacescrystalsNaCl型晶體結(jié)構(gòu)第59頁/共126頁Gaussian03的新增功能-PBC

(Pe

PCM

(PolarizableContinuumModel)體系在溶液中的激發(fā)態(tài)能量以及激發(fā)態(tài)的相關(guān)性質(zhì)NMR譜和磁性質(zhì)通過分析能量的二階導數(shù)來計算振動頻率、IR和Roman光譜以及相關(guān)的性質(zhì)極化率和超極化率運算方面的改進第60頁/共126頁PCM

(PolarizableContinu

MolecularProperties自旋-自旋耦合常數(shù)g張量以及其它的超精細光譜張量諧性振-轉(zhuǎn)耦合常數(shù)非諧性振動及振-轉(zhuǎn)耦合預共振Raman光譜旋光性以及旋光色散電子圓二色性(ECD)含頻極化和超極化用量度無關(guān)原子軌道(GIAO)方法計算磁化率ONIOM預測電、磁特性預測氣相和在溶劑中的電、磁特性和光譜第61頁/共126頁MolecularProperties自旋-自

GaussView3.0第62頁/共126頁GaussView3.0第62頁/共126頁

ONIOM圖形界面MM區(qū)QM區(qū)第63頁/共126頁ONIOM圖形界面MM區(qū)QM區(qū)第63頁/共126

PBC圖形界面第64頁/共126頁PBC圖形界面第64頁/共126頁VisualizingGaussianResults分子軌道原子電荷

由電子密度、靜電勢場、NMR屏蔽以及其他性質(zhì)得到的表面。可以用實體、半透明和網(wǎng)格三種方式顯示。使用不同的顏色來標記不同部分表面的性質(zhì)用動畫的方式來演示振動頻率用動畫的方式來演示幾何優(yōu)化過程、勢能面掃描、IRC反應路徑以及采用BOMD和ADMP動力學計算的軌跡第65頁/共126頁VisualizingGaussianResults分子

DisplayingSurfacesTheNMRshieldingdensitiesforthemethineproton(surface1)andthephenylproton(surface2)inin-3(4,10)7metacyclophaneSurface1Surface2第66頁/共126頁DisplayingSurfacesTheN

ViewingSpectra855.91857IRVibrationforAmmonia

第67頁/共126頁ViewingSpectra855.9185

ViewingSpectraVCDspectrafortwoconformationsofspiropentylacetate,achiralderivativeofspiropentane

第68頁/共126頁ViewingSpectraVCDspect

VisualizingandManipulatingMolecularOrbitals第69頁/共126頁VisualizingandManipula

AnimatingOptimizationsandReactionPathsStepsfromageometryoptimizationofbenzeneThissequencedisplaysaseriesstructuresfromanIntrinsicReactionPath(IRC)calculationofthe1,2hydrogenshiftreactioninwhichformaldehydetransformsintotranshydroxycarbene第70頁/共126頁AnimatingOptimizationsFujistuCache6.01新增功能簡介Computer-aidedChemistryModelingSoftwareonWindows第71頁/共126頁FujistuCache6.01新增功能簡介Compute新的QSAR（構(gòu)效關(guān)系研究）

分子設(shè)計的意義主要是提高尋找具有特定性分子的命中率,即節(jié)省人力財力,提高效率第72頁/共126頁新的QSAR（構(gòu)效關(guān)系研究）分子設(shè)計的

運行CAChe中的Gaussian計算，加入了強大的”從頭算分子軌道算法”Gaussian接口第73頁/共126頁Gaussian接口第73頁/共126頁2維－3維批量轉(zhuǎn)換

由MDLSD文件的平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三維立體結(jié)構(gòu),為下一步目標前體提供模型.第74頁/共126頁2維－3維批量轉(zhuǎn)換由MDLSD文件的平面結(jié)

通過對簡單的蛋白質(zhì)分子外觀的顯示和分析,使化學家對蛋白質(zhì)有一個直觀的了解,并能夠根據(jù)經(jīng)驗來進行下一步處理.條帶狀和卷曲狀渲染第75頁/共126頁條帶狀和卷曲狀渲染第75頁/共126頁采用Needleman-Wunsch算法來進行蛋白質(zhì)參基序列鑒定自動殘基序列校準第76頁/共126頁采用Needleman-Wunsch自動殘基序列校準第76頁可以繪制勢能－原子位移曲線反應路徑圖第77頁/共126頁可以繪制勢能－原子位移曲線反應路徑圖第77頁/共126頁用于比較柔性或剛性配位體與柔性或剛性蛋白質(zhì)側(cè)鏈

自動配位體對接第78頁/共126頁用于比較柔性或剛性配位體與柔性或剛性蛋白質(zhì)側(cè)鏈自動配位體對以彩色方式顯示了氫鍵的供體和受體的親水、親油區(qū)域可靠近表面（圖像）第79頁/共126頁以彩色方式顯示了氫鍵的可靠近表面（圖像）第79頁/共126頁

通過新的配位體在蛋白質(zhì)鍵包圍中的簡單圖樣顯示其化學性質(zhì)和形狀配位體口袋狀表面（圖像）第80頁/共126頁通過新的配位體在蛋白質(zhì)鍵包圍配位體口袋狀表面優(yōu)勢4倍精確度支持所有的主族元素AM1支持更多過渡金屬大型分子蛋白質(zhì)和生物分子Windows桌面操作第81頁/共126頁優(yōu)勢4倍精確度第81頁/共126頁FujistuBioMedCache6.0功能簡介Protein-to-DrugDiscoverModelingSoftwareonWindows

第82頁/共126頁FujistuBioMedCache6.0功能簡介Pr采用Needleman-Wunsch算法來進行蛋白質(zhì)參基序列鑒定自動殘基序列校準第83頁/共126頁采用Needleman-Wunsch自動殘基序列校準第83頁鑒定活性位采用自動的同類體序列匹配方式搜索活性位第84頁/共126頁鑒定活性位采用自動的同類體序列第84頁/共126頁氫鍵和相互作用點程序會自動為氫建和相互作用點進行標示,以利于對比不同配位體的對接相互作用.第85頁/共126頁氫鍵和相互作用點程序會自動為氫建和相互作用點進行標示,第85以彩色方式顯示了氫鍵的供體和受體的親水、親油區(qū)域可靠近表面（圖像）第86頁/共126頁以彩色方式顯示了氫鍵的可靠近表面（圖像）第86頁/共126頁裂隙圖采用勢能面顯示獨特的聯(lián)結(jié)位表面拓撲第87頁/共126頁裂隙圖采用勢能面顯示獨特的第87頁/共126頁

通過對簡單的蛋白質(zhì)分子外觀的顯示和分析,使化學家對蛋白質(zhì)有一個直觀的了解,并能夠根據(jù)經(jīng)驗來進行下一步處理.條帶狀和卷曲狀渲染第88頁/共126頁條帶狀和卷曲狀渲染第88頁/共126頁

通過新的配位體在蛋白質(zhì)鍵包圍中的簡單圖樣顯示其化學性質(zhì)和形狀配位體口袋狀表面（圖像）第89頁/共126頁通過新的配位體在蛋白質(zhì)鍵包圍配位體口袋狀表面蛋白質(zhì)表面可以采用不同的顏色來區(qū)別性質(zhì)、殘基和序列第90頁/共126頁蛋白質(zhì)表面可以采用不同的顏色來區(qū)別第90頁/共126頁其余特色自動使用PDB數(shù)據(jù)庫改造HET群針對蛋白質(zhì)和生物分子的分子力學和分子動力學參數(shù)用戶自定義的氨基酸庫狀態(tài)顯示可以列出原子數(shù)、網(wǎng)格電荷以及分子式等參數(shù)算法的改進第91頁/共126頁其余特色自動使用PDB數(shù)據(jù)庫改造HET群第91頁/共126頁優(yōu)勢蛋白質(zhì)藥物發(fā)現(xiàn)可視的化合物數(shù)據(jù)庫新的緞帶模型蛋白質(zhì)序列編輯器活性位表面鑒定對生成熱和金屬的計算是普通方法精度的4倍晶體的生成和裝配新的MM2和MM3方法選擇和互動操作是以前版本的10倍第92頁/共126頁優(yōu)勢蛋白質(zhì)藥物發(fā)現(xiàn)第92頁/共126頁應用實例為何UV光譜可以破壞DNA？胸腺嘧啶的紫外吸收峰為270nm，是DNA在270nm波長處發(fā)生紫外吸收的主要原因。第93頁/共126頁應用實例為何UV光譜可以破壞DNA？胸腺嘧啶的紫外吸收峰為2應用實例

量化Cache中采用ZINDO方法，計算了胸腺嘧啶的紫外光譜，并且分析了當發(fā)生光吸收時候的軌道變化。在270nm時，胸腺嘧啶吸收光子，同時一個電子由最高占據(jù)分子軌道（HOMO)跳躍到分子的最低空軌道（LUMO)。圖例如下：第94頁/共126頁應用實例量化Cache中采用ZINDO方法，計應用實例

自由基是非?；顫姷模瑸榱孙@示一個激發(fā)態(tài)的胸腺嘧啶分子是如何與另一個胸腺嘧啶分子反應的，在下圖中用不同的顏色標記出了胸腺嘧啶分子表面對自由基攻擊的敏感程度。其中黃色靶心的位置更容易被攻擊。第95頁/共126頁應用實例自由基是非?；顫姷?，為了顯示一個激發(fā)態(tài)應用實例

如果兩個胸腺嘧啶分子堆疊到一起，那么激發(fā)態(tài)胸腺嘧啶分子的LUMO分子軌道就處在靶心的上方，然后胸腺嘧啶的紫外吸收就可以導致二聚作用的發(fā)生。為了觀察是否有這種可能，采用綠色標記出DNA中的胸腺嘧啶，在下圖可以看到兩個胸腺嘧啶分子出得非常近。第96頁/共126頁應用實例如果兩個胸腺嘧啶分子堆疊到一起，那么激應用實例

由此，我們可以得出結(jié)論：在270nm時，DNA中的胸腺嘧啶分子發(fā)生紫外吸收，并且相鄰的兩個胸腺嘧啶分子發(fā)生二聚反應，從而導致整個DNA分子的失活。在這個例子中，我們用到了Cache中的以下功能：幾何優(yōu)化紫外可見光譜分子重疊活性表面分子軌道基團標色第97頁/共126頁應用實例由此，我們可以得出結(jié)論：在270nm時Multi-purposeMolecularDynamicsPackageforWindows

MaterialsExplorer2.0第98頁/共126頁Multi-purposeMolecularMateriMaterialsExplorer適用的領(lǐng)域有機、聚合物、生物分子、金屬、陶瓷、半導體等。晶體、非晶質(zhì)固體、液體和氣體（周期邊界）。相變、膨脹、壓縮抗張強度、缺陷等第99頁/共126頁MaterialsExplorer適用的領(lǐng)域有機、聚合物、建模能力CrystalBuilder允許研究無機固態(tài)或者是分子晶體體系。SolutionModeler能夠通過簡單的設(shè)定構(gòu)造多組分液體或氣相體系LayerCellModeler用于研究多相體系（例如氣－固相互作用，有機雙分子膜，固態(tài)顆粒邊界等）用Cache或者WinMopac編輯器建立的結(jié)構(gòu)可以直接輸入到MaterialsExplorer中。很容易設(shè)定分子束用于研究晶體或晶體外延生長，表面吸附和表面損壞?？截?、剪切和粘貼操作使得建立有缺陷或者摻雜的體系變得更加容易?？蛇x的終端－服務器模塊使得在矢量機或者對稱多處理UNIX服務器上的高性能計算成為可能。PotentialEditor管理勢場數(shù)據(jù)庫中勢能的形式和參數(shù)的讀入和編輯。含時的溫度和壓力控制允許研究相的轉(zhuǎn)換和模擬退火。第100頁/共126頁建模能力CrystalBuilder允許研究無機固態(tài)或者Adsorptionofmethaneonzeolite實例

分子篩是具有均勻的微孔、其孔徑與一般分子大小相當為一類吸附劑或薄膜類物質(zhì)。在化學化工中經(jīng)常被用作催化劑或者催化劑的載體。第101頁/共126頁AdsorptionofmethaneonzeoliLayer-CellModelereasilycreatessimulationofwater-benzeneinterface實例

相：在體系內(nèi)部物理性質(zhì)和化學性質(zhì)完全均一的一部分稱為“相”（Phase)。相與相之間在指定的條件下有明顯的界面，在界面上，從宏觀的角度看，性質(zhì)的改變是飛躍式的。第102頁/共126頁Layer-CellModelereasilycrea科研性能靈活的模擬性能包括：使用Parrinello-Rahman-Nose方法的NEV，NTV,NPHandNTP對于鍵的限制的SHAKE和MATRIX算法周期邊界條件統(tǒng)一的原子模型對相互作用計算的高級算法可以顯著改進計算的效率。外部電場的應用。由大量高質(zhì)量、已發(fā)表的勢場組成的勢場數(shù)據(jù)庫，包括雙體、三體和嵌入的原子模型。第103頁/共126頁科研性能靈活的模擬性能包括：對相互作用計算的高級算法可以顯著MgOSubstrateSputteredbyArPlasma實例

物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition，簡稱PVD)技術(shù)是指在真空條件下，用物理的方法，將材料汽化成原子、分子或使其電離成離子，并通過氣相過程，在材料或工件表面沉積一層具有某些特殊性能的薄膜的技術(shù)。

適用于物理氣相沉積的基體材料和膜層材料非常廣泛。金屬、玻璃、陶瓷、塑料等均可以做為基體材料。膜層材料可以是純金屬、合金或者是化合物。而且可以獲得單晶、多晶、微晶、或者非晶結(jié)構(gòu)的薄膜。第104頁/共126頁MgOSubstrateSputteredbyAr分析能力MaterialsExplorer

可以計算以下性質(zhì)：針對于X-ray和中子衍射的干擾函數(shù)電子對相關(guān)和半徑分布函數(shù)均方位移和擾動常數(shù)運行中的積分數(shù)和Vorono分析對無定形固體進行描述MonitoringModule顯示關(guān)于隨著時間改變，溫度、壓力、內(nèi)能和其它性質(zhì)的

2D圖像的變化情況3DAtomicConfigurationModule顯示體系的快照、軌跡和動力學體系的動畫。MSDModule可以計算輸出文件數(shù)據(jù)的均方位移（MSD）。然后，顯示MSD的2D圖像，每一種元素的自擴散系數(shù)，以及每一個分子的重心。PCFModule計算電子對相關(guān)函數(shù)，半徑分布函數(shù)、運行中的積分數(shù)，并且顯示相應的2D圖像包括隨時間變化的所有原子坐標和速率的原始數(shù)據(jù)可以存成ASCII格式文件以便于二次處理第105頁/共126頁分析能力MaterialsExplorer可以計算以下性Pressure-inducedphasetransitioninAlPO4實例AqueousLiBrsubjecttoexternalelectricfield第106頁/共126頁Pressure-inducedphasetransit優(yōu)勢易用性采用鼠標直接操作，具有直觀的圖形界面可以很容易構(gòu)建模型，在界面內(nèi)進行設(shè)定并直接開始計算，計算結(jié)果可在圖形界面中直接顯示。第107頁/共126頁優(yōu)勢易用性第107頁/共126頁優(yōu)勢完全的MD引擎基于Parrinello-Rahman和Nose方法，由溫度、壓力的分子動力學方法。由速率的比例來確定控制的溫度。同時Shake算法和剛體處理都可以應用于分子體系。

第108頁/共126頁優(yōu)勢完全的MD引擎第108頁/共126頁優(yōu)勢適應于高性能計算系統(tǒng)MaterialsExplorer有面向于向量機、大型的SPP－UNIX機器以執(zhí)行高性能計算的界面。對這些機器，程序具有向量化、并行的分子動力學模塊。第109頁/共126頁優(yōu)勢適應于高性能計算系統(tǒng)MaterialsACD／Labsclarity,efficiency,accuracy,andseamlesscommunication

第110頁/共126頁ACD／Labsclarity,efficiency,aSpectralLaboratoryChemicalNameLaboratoryPhysico-ChemicalLaboratoryChromatographyLaboratoryDrawingandDatabasingEnterprise-WideSolutionsProducts第111頁/共126頁SpectralLaboratoryProducts第11SpectralLaboratoryWorkwithExperimentalSpectra

ProcessandcreatedatabasesofNMR,mass,IR,UV-visandRamanexperimentalspectra.PredictNMRSpectra

Predict1H,13C,15N,19F,31Pand2DNMRspectraandpurchaseorcreateyourowndatabases.PredictMassSpectralFragmentation

Predictlikelyfragmentsandrearrangementsaswellasfragmentationbranchesandpathways.SolveComplexSpectroscopyTasks

Groupprocess,analyze,andquantitateauto-sampleddata.Verifyaproposedstructure.Determinethestructurefromtheexperimentalspectra.第112頁/共126頁SpectralLaboratoryWorkwithEACD/SpecManager1DNMR

2DNMR

MS

UV-vis,IR&Raman

ChromData

OtherAnalyticalData

第113頁/共126頁ACD/SpecManager1DNMR第113頁/共1

ACD/FNMRPredictthe19FNMRchemicalshiftsandcouplingconstantswiththeclickofamouse.

ACD/HNMRAccuratelyperforma1HNMRprediction.

ACD/CNMRAccuratelyperforma13CNMRprediction.

ACD/NNMRPredictthe15Nchemicalshiftsandcouplingconstantswiththeclickofamouse.

ACD/PNMRPredictthe31PNMRchemicalshiftsandcouplingconstantswiththeclickofamouse.

ACD/2DNMRPredictorThepowerful1Hand13Cpredictionalgorithmsarecombinedtogiveyoufull2DNMRPredictioncapability.PredictingNMRSpectra第114頁/共126頁ACD/FNMR ACD/HNMR ACD/CNMR ACD/MSFragmenterSmartGraphFragmentationTree

MSFragmenterWindowfortheElectronIonization(EI)FragmentationofBenzoylChloride

第115頁/共126頁ACD/MSFragmenterSmartGraphFPhysico-ChemicalLaboratoryDeterminetheHammett-typeconstantfororganicsubstituents.HammettElectronicConstants

Predicttheboilingpoint,vaporpressure,andflashpoint.

BoilingPoint&VaporPressure

DeterminetheaqueoussolubilityforpH0-14.

Solubility

Predicttheoctanol-waterdistributioncoefficientforionizablecompoundsforpH0-14.

LogD

Lookuporpredicttheoctanol-waterpartitioncoefficientforneutralcompounds.

LogPLookuporpredicttheacid-basedissociationconstant.

pKa第116頁/共126頁Physico-ChemicalLaboratoryDetChromatographyLaboratoryWorkwithExperimentalChromatograms

SimulateHighPerformanceLiquidChromatography

SimulateGasChromatography

ACD/MethodDevelopmentSuite

ACD/ChromGeniusACD/WatersAdvancedStructuresPackage

第117頁/共126頁ChromatographyLaboratoryWorkDrawingandDatabasing

ACD/ChemSketch

ACD/Dictionary

ACD/ChemFolder

ACD/ChemBasic第118頁/共126頁DrawingandDatabasing

AEnd第119頁/共126頁End第119頁/共126頁

FloatingCharacterMap

第120頁/共126頁FloatingCharacterMap第

NewTemplates第121頁/共126頁NewTemplates第121頁/共126頁

ChemFinderProduct第122頁/共126頁ChemFinderProduct第122頁/共

Gaussian應用范圍Gaussian是做半經(jīng)驗計算和從頭計算使用最廣泛的量子化學軟件，可以研究：分子能量和結(jié)構(gòu)過渡態(tài)的能量和結(jié)構(gòu)化學鍵以及反應能量分子軌道偶極矩和多極矩原子電荷和電勢振動頻率，紅外和拉曼光譜，NMR極化率和超極化率熱力學性質(zhì)，反應路徑計算可以模擬在氣相和溶液中的體系,模擬基態(tài)和激發(fā)態(tài)第123頁/共126頁Gaussian應用范圍Gaus

Gaussian03的新增功能-PBC

(PeriodicBoundaryConditions)polymerssurfacescrystalsNaCl型晶體結(jié)構(gòu)第124頁/共126頁Gaussian03的新增功能-PBC

(Pe

AnimatingOptimizationsandReactionPathsStepsfromageometryoptimizationofbenzeneThissequencedisplaysaseriesstructuresfromanIntrinsicReactionPath(IRC)calculationofthe1,2hydrogenshiftreactioninwhichformaldehydetransformsintotranshydroxycarbene第125頁/共126頁AnimatingOptimizations科研性能靈活的模擬性能包括：使用Parrinello-Rahman-Nose方法的NEV，NTV,NPHandNTP對于鍵的限制的SHAKE和MATRIX算法周期邊界條件統(tǒng)一的原子模型對相互作用計算的高級算法可以顯著改進計算的效率。外部電場的應用。由大量高質(zhì)量、已發(fā)表的勢場組成的勢場數(shù)據(jù)庫，包括雙體、三體和嵌入的原子模型。第126頁/共126頁科研性能靈活的模擬性能包括：對相互作用計算的高級算法可以顯著會計學127化學常用軟件第1頁/共126頁會計學1化學常用軟件第1頁/共126頁北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心

北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心創(chuàng)立于1997年3月，總部位于加拿大溫哥華，在北京設(shè)此公司負責在華的有關(guān)業(yè)務。面向有關(guān)化學、材料科學和生命科學領(lǐng)域的用戶，提供系統(tǒng)集成服務的專業(yè)計算機公司。目前，公司同GaussianInc，CambridgesoftInc，F(xiàn)ujitsuInc，HypercubeInc，MolproBirminghamUniversity等世界30余家著名化學軟件供應商簽署了中國總代理業(yè)務協(xié)議，并為用戶提供了技術(shù)支持、培訓中心。銷售相關(guān)領(lǐng)域軟件200多種產(chǎn)品及版本。第2頁/共126頁北京宏劍科迅計算機技術(shù)中心北京宏劍科迅計算機軟件Gaussian03ChemOffice2004HyperChem7.1CacheworksystemPro6.0Molpro2002.6Jaguar4.4第3頁/共126頁軟件Gaussian03ChemOffice2004Hype高精度能量計算

Gaussian03MOLPRO2002DFT計算

Wien2KADF

量化程序

Gaussian03HyperChem7.5MOLPRO2002JaguarSpartanQ-ChemGAMESSPQSTurbomolOrientEmbed01CAMOADFWien2KCrystalsDGaussVASP(VAMP)deMonMacroModel

教學軟件:HyperChemModelChemlabScivisionSpartan

半經(jīng)驗程序:

CacheMOPACAMPACPCMODELAlchemyZINDOMicroAVS軟件分類第4頁/共126頁高精度能量計算軟件分類第4頁/共126頁軟件分類分子力學動力學程序

AmberBioMedCacheGROMOSMaterialsExplorer

藥物設(shè)計

CacheMFLineDataBaseVisualCloning

圖形界面軟件

Chem3DGaussView3.0AIM2000NBO5.0WebMODLVisualizeLenCrystalOrbdrawMolsuite

數(shù)據(jù)庫搜索ChemDinderMFLineDataBaseTAPP質(zhì)譜軟件NIST/EPA/NIHMassSpectralDatabase其它.COSMOthermHASLNLREGCenehubterEQs4winPRO-IIicroModel第5頁/共126頁軟件分類分子力學動力學程序第5頁/共126頁硬件Gaussian03forIBM小型機

RS600044P270-1

RS600044P270-2

RS/6000Model270

P系列620

P系列630-1

P系列630-2

P系列650IBM小型機聯(lián)想icluster解決方案

深騰1800(4節(jié)點)

深騰1800(8節(jié)點)

深騰1800(12節(jié)點)

深騰1800(16節(jié)點)

聯(lián)想Cluser第6頁/共126頁硬件Gaussian03forIBM小型機

RS60004用戶群北京大學

北京工業(yè)大學

北京航空航天大學

北京化工大學

北京化工研究院

北京科技大學

北京理工大學化學院

廣西大學

哈爾濱工業(yè)大學

衡陽師范學院化學院

湖北大學

湖北師范大學化學系

華中師范大學化學系

吉林大學

遼寧大學化學系

遼寧大連理工大學新疆大學蘭州大學化學化工學院

南京大學化學系

南京東南大學

南京航空航天大學

南京理工大學化工學院

青島海洋大學

清化大學物理系原子分子測控中心

清華大學核能技術(shù)研究院

山東大學化學系

山東大學物理系

山西大學分子科學研究所

山西理工大學

上海復旦大學

上海交通大學

上海同濟大學

上海醫(yī)科大學

四川大學原子與分子物理所天津南開大學中心實驗室

西安交通大學

武漢大學化學系

武漢理工大學

湘潭大學化學化工學院

云南大學化學系

云南大學生化公司

昆明醫(yī)學院基礎(chǔ)醫(yī)學部

浙江大學化學系玉泉校區(qū)

浙江工程學院

浙江化工研究院

浙江紹興文理學院理學院化學系

福州大學化學化工學院

大連理工大學化工學

河北工業(yè)大學理學院

安徽工業(yè)大學

中山大學理工學院第7頁/共126頁用戶群北京大學

北京工業(yè)大學

北京航空航天大學

北京化工大學用戶群北京微量化學所

北京藥物研究所解放軍防化指揮工程學院軍事醫(yī)學科學院西安核技術(shù)物理研究所山西煤化所天津藥物所上海有機化學院研究所上海通用電氣（中國）四川抗菌素工業(yè)研究所武漢物理數(shù)學研究所沈陽中科院金屬所

浙江工程式學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所大連化學物理研究所安徽光機所中國工程物理研究院化工材料所中國科技大學

中科院化學研究所

中科院研究生院

中科院金屬所（沈陽）

中科院長春光學物理研究所

中科院蘭州化學物理研究所

中科院武漢物理與數(shù)學所

中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所

中科院上海技術(shù)物理所

中科院昆明植物所

中國藥品生物制品檢定所

中國中醫(yī)藥大學

中南工業(yè)大學冶金系

唐都醫(yī)院

百匯電腦醫(yī)院第8頁/共126頁用戶群北京微量化學所

北京藥物研究所中國工程物理研究院化工材Chemoffice2004ChemDrawUltra8.0Chem3DUltra8.0ChemFinderUltra8.0第9頁/共126頁Chemoffice2004ChemDrawUltra

ChemDrawUltra8.0功能簡介第10頁/共126頁ChemDrawUltra8.0功能簡介第

ChemDrawUltra8.0的新增功能FloatingPeriodicTableFloatingCharacterMapMassFragmentationTool

StructurePerspectiveToolEnhancedGraphics

TLCPlateToolStruct=NameEnhanced

ChemNMREnhanced

第11頁/共126頁ChemDrawUltra8.0的新增功能FloatingPeriodicTable第12頁/共126頁FloatingPeriodicTable第12頁/共1

FloatingCharacterMap

第13頁/共126頁FloatingCharacterMap第

MassFragmentationTool第14頁/共126頁MassFragmentationTool第

StructurePerspectiveTool第15頁/共126頁StructurePerspectiveToEnhancedGraphics第16頁/共126頁EnhancedGraphics第16頁/共126頁

TLCPlateTool

第17頁/共126頁TLCPlateTool第17頁/共126

Struct=NameEnhanced命名第18頁/共126頁Struct=NameEnhanced命名第1

Struct=NameEnhanced1-(4-(2,3-dihydro-2-hydroxy-1H-inden-1-ylcarbamoyl)-2-hydroxy-5-phenylpentyl)-N-tert-butyl-4-((pyridin-3-yl)methyl)piperazine-2-carboxamide命名第19頁/共126頁Struct=NameEnhanced1-(4Name=Structure3-methylbenzoicacid結(jié)構(gòu)第20頁/共126頁Name=Structure3-methylbenzoicName=Structure3-methylbenzoicacid結(jié)構(gòu)第21頁/共126頁Name=Structure3-methylbenzoic

ChemNMREnhanced第22頁/共126頁ChemNMREnhanced第22頁/共12

第23頁/共126頁第23頁/共126頁

第24頁/共126頁第24頁/共126頁

第25頁/共126頁第25頁/共126頁

NewTemplates第26頁/共126頁NewTemplates第26頁/共126頁

Chem3DUltra8.0

圖形顯示功能第27頁/共126頁Chem3DUltra8.0

圖形顯示功能Molecule第28頁/共126頁Molecule第28頁/共126頁

EnhancedGraphicsSpinaboutX(Y,Z)axis第29頁/共126頁EnhancedGraphicsSpinab

EnhancedGraphicsMolecularOrbitalsHOMOBenzeneLUMO第30頁/共126頁EnhancedGraphicsMolecul

EnhancedGraphicsSolventAccessibleSurface第31頁/共126頁EnhancedGraphicsSolvent

EnhancedGraphicsDepthFading第32頁/共126頁EnhancedGraphicsDepthF

EnhancedGraphicsPerspective第33頁/共126頁EnhancedGraphicsPerspec

GaussianInterface第34頁/共126頁GaussianInterface第34頁/共

GaussianInterfaceJobTypeComputerPropertiesMinimizeEnergySpectralAnalysisHartree-FockB3LYPB3PW91B3P86B1B96B1LYPMP2MP4MPW1PW91QCISDCASSCFExcitedStateMolecularMechanicsSemi-EmpiricalZINDOG1G2G961LYPBHandHBhandHLYPCBS-4CBS-QTheory第35頁/共126頁GaussianInterfaceJobTy

GaussianInterfacePropertiesSCFEnergyRMSForceDipoleChargesElectronDensityMolecularSurfacesSpinDensityHyperfineCouplingConstantsPolarizabilitiesIonizationPotentialSolventModelGasPhaseDipole&SpherePCMModelI-PCMModelSCI-PCMModel第36頁/共126頁GaussianInterfaceProper優(yōu)化過程模擬以動畫形式連續(xù)顯示優(yōu)化過程第37頁/共126頁優(yōu)化過程模擬以動畫形式連續(xù)顯示優(yōu)化過程第37頁/共126頁顯示Gaussian計算結(jié)果GaussView界面Chem3D界面第38頁/共126頁顯示Gaussian計算結(jié)果GaussView界面Chem3

輸出格式Chem3d*.c3dChem3d3.2*.c3dAlchemy*.alcCartCoords1*cc1CartCoords2*cc2ChemDraw*cdxConnTable*.ctGamessInput*.inpGaussianInput*.gjcIntCoords*.intMacroModel*.mcmMDLMolFile*.molmmCIF*.cifMSIChemNote*.msmMOPACInput*.mopProteinDB*.pdbROSDAL*.rdlSMDFile*.smdSYBYL*.sm1SYBYL2*.sm2TinkerMM2Input*.xyzTinkerMM3*.xyzTinkerMM3(Proterins)Inputs*.xyzBitmap*.bmpEnhancedMetaFile*.emfGIFCompressedPicture*.gifJPEGCompressedPicture*.jpgPNG*.pngPostScript*.epsQuickDraw3DMetafile*.3dmTIFF*.tifWindowsAVIMovie*.avi第39頁/共126頁輸出格式Chem3d*

ChemFinderUltra8.0功能簡介第40頁/共126頁ChemFinderUltra8.0功能簡ChemDraw/Excel第41頁/共126頁ChemDraw/Excel第41頁/共126頁

ChemFinder第42頁/共126頁ChemFinder第42頁/共126頁

ChemFinder第43頁/共126頁ChemFinder第43頁/共126頁ChemFinderReactant第44頁/共126頁ChemFinderReactant第44頁/共126頁

ChemFinderProduct第45頁/共126頁ChemFinderProduct第45頁/共1

ChemFinderReactionT