計算有機化學(xué)前沿與應(yīng)用

第一章第二章GaussianView軟件基本操作第三章Gaussian09第四章計算有機化學(xué)應(yīng)用實例（熱力學(xué)性質(zhì)）第五章計算有機化學(xué)應(yīng)用實例（動力學(xué)性質(zhì)）第六章實踐與匯報出勤20%50（共三次課程實踐30ExploringChemistrywithElectronicStructureMethods(SecondEdition).JamesB.Foresman,AEleenFrish.Gaussian,Inc.1996.Frisch,GaryW.Trucks.Gaussian,Inc.2004.ComputationalOrganicChemistry.StevenBachrach.JohnWiley&SonsInc.理論基理論基(設(shè)備基礎(chǔ)

直接目應(yīng)用目量子力學(xué)奠基人之一的Dirac在1929說"Thefundamentallawsnecessaryforthemathematicaltreatmentoflargepartsofphysicsandthewholeofchemistryarethusfullyknown,andthedifficultyliesonlyinthefactthatapplicationoftheselawsleadstoequationsthataretoocomplextobesolved"因處理實際分子在數(shù)學(xué)上的。Dirac本1952年H.Schull等三人用手搖計算機花兩年有人斷言：用盡世界上的紙張恐亦無法完成50年代末，大型計算機的浮點運算速度為0.01Mflops，僅及P41/20000量子化學(xué)從二十世紀30年代初的理論奠基到90年代末在計算技術(shù)與應(yīng)用上的成熟，這是幾代杰出理論化學(xué)家不懈努力的結(jié)化學(xué)在化學(xué)和整個自然科學(xué)中的重要地位被（瑞 公告JohnPople’s瑞典頒獎文件評價JohnPoplehasdevelopedquantumchemistryintoatoolthatcanbeusedbyteralchemistandhastherebybroughtchemistryintoanewerawhereexperimentandtheorycanworktogetherintheexplorationofthepropertiesofmolecularsystems.Chemistryisnolongerapurelyexperimentalscience.2013年化學(xué)量量化計算在有機化學(xué)頂級中的NatureChem.2014,6,勢能曲線——催化劑活化、NatureChem.2014,6,量量化計算在有機化學(xué)頂級中的J.Am.Chem.Soc.2014,136, J.Am.Chem.Soc.2014,136, J.Am.Chem.Soc.2014,136,Gaussian程序的功 Gaussian可用來預(yù)測氣相和液相條件下，分子和化學(xué)分子的能量和結(jié)過渡態(tài)的能量和結(jié)振動頻紅外和光（包括預(yù)熱化學(xué)性成鍵和化學(xué)反應(yīng)能

化學(xué)反應(yīng)路分子軌原子電電多極NMR和磁化系自旋－自旋耦合常振動圓二色性強Gaussian程序的功 電子圓二色性強g張量和超精細光譜的其它張旋光振動－轉(zhuǎn)動耦非諧性的振動分析和振動－轉(zhuǎn)動耦電子親和能和電離極化率和超極化率(靜態(tài)的和含頻的各向異性超精細耦合常靜電勢和電子密程序輸入文件示#pm06/def2tvzpoptfreqscrf=(smd,solvent=Methanol)-2PPNCCCa“化學(xué)精度”計a50H-in50H-inH++0r=0.990,sd=1.7pKaunitsfor105differentorganicpr0cip30apK(Experimental“化學(xué)精度”計算的主要內(nèi)在298K下，鍵的均裂需要的能量，被定義為分子AB的鍵離解能(BondDissociationEnergy)，也叫均裂能。A-B(g)A(g)B(g)HFDFT、MP2ONIOM分層方MorokumaMorokuma發(fā)展ONIOM的分層方 A=6.760, E(ONIOM-G3B3)=E[A]+△(+)+△(2df,p)+△(+)=E[B]-E[A],△(2df,p)=E[C]-△(QCI)=E[D]-E[A],△=E[E]-E[C1]-ONIOM-G3B3與B3LYP方法比TotalTotaly=x-0.8,r=0.974,sd=1.4BDEBDE(Exp)Totaly=x+8.6,Totaly=x+8.6,r=0.835, BDEBDE(Exp) BDE(ONIOM-G3B3) BDE(B3LYP)DNA和RNA分子自由基損傷機氧化反應(yīng)發(fā)生在糖環(huán)，選擇性的奪氫形碳自由基，重排，損傷斷鏈，準確的C(N)-H鍵解離能值有助于了解因奪準確的氧化還原電動勢值有助于了解因子轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的損傷機Li,;Liu,Fu,Guo,;J.Phys.Chem.B,2005,109,Li,Liu,Wei,Fu,Guo,;J.Phys.Chem.B,2006,110,酸堿平衡常數(shù)的理論計機化合物的基本參數(shù)之一。 +Fu,Fu,Liu,Li,Guo.J.Am.Chem.Soc.,2004,126(3),814-822溶劑化模CalculationofSolvationFreeEnergyof2 G*solvationDMSO(Exp:-0-12(Exp:-01-2MeSOCH-1(Exp:-20-12inH++afor105differentorganicr=0.990,sd=1.7pKpK(Experimentala0a apK(first-principlea氧化還原電位的理論計+Fu,Fu,Liu,Yu,Wang,Guo,J.Am.Chem.Soc.2005,127,研究目還原電位非常Molecule 氣相絕熱電離能IP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28rIP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28r=0.989,sd=0.14,NIPIP(Exp)876 IP(B3LYP)IP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28乙腈溶液fpKpK(exp)=42.3+ar=0.976,sd=1.0,N=f=pKpKa- - - - - - - - 當(dāng)f =1.20時有最高相關(guān)系數(shù)(r=0.976)和最低的標準偏差(sd=1.0pKa單位)計算結(jié)E0E0(Exp)=E0(Calc)+0.02r=0.989,sd=0.17,N3(Exp)(Exp)10---- - - E0(Calc)

CC ----2.00-1.50-1.00-0.500.00+0.50+1.00+1.50