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文档简介
1、热力学、动力学、计算化学软件安装总结i. 预 软件安装一、 Gaussian View5.0的安装1. 找到压缩文件解压后出现;2. 点击打开看到;3. 打开“SETUP.EXE”文件启动安装程序;出现下图,依次点击红色选项;4. 填写“serial”(打开左侧文件复制粘贴即可),继续“next”;5. 出现下图选择安装路径,继续“next”;“next”;“next”;“intall”6. 点击“intall”;7. 出现下图,点击“finish”完成安装。二、 Gaussian 09w的安装1. 找到对应文件解压看到;2. 打开文件看到;3. 点击“setup.exe”启动安装程序;4.
2、点击上图“Next”下一步看到下图;打开复制粘贴到“Serial”继续“Next”;5. 选择安装路径点击“Next”如下图;6. 点击“Intall”安装程序,出现下图;7. 点击“Next”完成安装并选择“Scratch”文件的存放位置如下图(直接点击确定即可);三、 UltraEdit的安装1. 找到对应文件解压后如图;2. 打开后找到“.exe”文件点击启动安装程序如下图;3. 点击“下一步”;4. 选择“我同意许可协议中的条款” 继续“下一步”;5. 选择安装路径后点击“下一步”如下图;6. 点击“安装”完成安装。7. 软件注册,点击“注册程序”;8. 找到文件打开任选一个填写后点击
3、“确定”;9. 弹出提示框点击“确定”;10. 再次打开就会看到注册成功提示框!四、 ChemOffice-2010的安装1. 找到ChemOffice压缩包,解压后如图;2. 首先点击dotnetfx2.0.exe完成安装;3. 完成安装后点击CambridgeSoft_ChemBioOffice_Ultra_2010.msi启动安装程序;4. 到此程序已安装成功,现在打开找到注册表应用扩展程序,复制;5. 打开ChemOffice-2010安装的文件夹打开“Common”文件夹,打开“DLLs”文件夹,将刚才复制的文件粘贴,即安装完成。 ii. 计算化学及软件使用一 . 反应动力学计算流程
4、1. 判断一个反应能否发生(热力学范畴)1) 计算一个反应中每种物质的几何构形(键长、键角、频率),并与标准数值进行比较(误差不超过5%时则认为比较准确)。2) 计算每种物质的能量,看反应的吉布斯自由能(G)的正负。2. 寻找反应发生时的反应机理(动力学范畴)1) 过渡态(TS):化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成。在这个过程中会牵扯到一个旧键将要断裂,而一个新键将要形成时的一个状态,这个状态叫做过渡态(TS)。2) 通过内禀反应坐标(IRC)联系反应物或者生成物。(reverce连接到生成物,forward连接到反应物)。3. 反应速率常数(动力学范畴) 4. 计算单位转化1 Å
5、;=0.1 nm=10-10 m 1 HF=2625.51 KJmol-1 = 627.51Kcalmol-1 1Kcal=4.184013KJHartree-Fock方程又简称为HF方程是一个应用变分法计算多电子体系波函数的方程,是量子化学中最重要的方程之一,基于分子轨道理论的所有量子化学计算方法都是以HF方程为基础的,鉴于分子轨道理论在现代量子化学中的广泛应用,HF方程可以被称作现代量子化学的基石.方程的形式为:f(1)a(1) = aa(1) 其中f(1)为Fock算子,a(1)为体系的分子轨道,a是分子轨道a(1)的轨道能.二 . GaussianView5.0的使用1. “File”
6、菜单栏中的使用1).“New” “Creat Molecule Group”建立一个新定的文件。2).“Open”打开已有的输入或输出文件。3).“recent file”记录最近的文件输出和输入路径。4).“save”保存文件,格式为“.gjf”或“.com”。5).“Preference”单击出现对话框。“Colors”中第一行设置背景颜色;“Element colrs”查看或改变元素周期表中每个元素的代表颜色或改变颜色。2. “Edit”菜单栏中的使用1).“updo”撤销操作。2).“cut”剪切。3).“copy”复制。4).“paste”粘贴。5).“atom list”出现如图一
7、,图二的示例。“Tag”为原子的序号,“Symbol”为元素符号。如:第四行Tag=4,NA=1,NB=2,NC=3;“第几行即表示tag下的竖着第几个元素”(1).Tag=4,NA=1,即第四行的元素与第一行的元素形成的键长=1.1171462(Bond键长)(2).Tag=4.NA=1,NB=2。即第四行元素与第一行和第二行元素所形成的键角=110.7248351(Angle键角)。(3).Tag=4.NA=1,NB=2,NC=3。即表示第四行元素与第一行,第二行和第三行元素所形成的二面角=119.9945406(Dihedral)。3. “view”菜单栏的使用1).“Add view”
8、增加一个文件。2).“Buider”构造一个分子,单击“”后分别点击分子中的两个原子即可得到两个原子间的键长;单击“”给原子加氢原子;单击“”给原子减去氢原子。单击“”会出现元素周期表,而后构造分子;单击“”出现C链等;单击“”出现官能团;单击“”出现氨基酸。单击“”标后点击分子上的三个原子即可出现其形成的键角大小。三、 在Gaussian 09w中计算优化加频率下面的表列出了Gaussian 09中可以使用的任务类型:关键词任务类型SPOptFreqIRCIRCMaxScanPolarADMP和BOMDForceStableVolumeDensity=Checkpoint Guess=Onl
9、yGuess=Only单点能几何优化频率与热化学分析反应路径跟踪沿着指定的反应路径寻找能量最大值势能面扫描极化率和超极化率直接动力学轨迹计算计算核的受力测试波函稳定性计算分子体积只重新计算布居分析只打印初始猜测;产生基于片断的初始猜测1. 快捷键:Shift+Alt(分子平面内移动) Ctrl+Alt(分子平面内转动) Alt(分子垂直平面转动)作用:调节分子间距离,方向。2. 计算流程:(H2O为例)构建好水分子模型 进入Calculate界面Job Type(选择“opt+freq”) Method(如图所示更改相关栏目)title(键入文件名,如:h2o-pot-freq)link0(去
10、掉“full path选项”) general(去掉“write connectivity项目”)点击Edit(编辑)图标后保存(Save)到D盘指定文件夹exercise中,保存过程如选择write catesiabs项目则结果为x,y,z坐标格式,如不选则为键长,键角,二面角结果格式。结果处理:结果如上图所示:需对其做相关内容的补充,补充后如下图:注意事项:结果中标题前后需空两行,默认已空出两行,只需检查即可。保存好上述结果文件,进入Gaussian 09w软件进行计算,计算流程如下:在“File”中“open”打开上述文件,如图示,点击图示右侧“”符,如出现下图所示界面,则说明前面构建模
11、型准确无误。下一步点击“OK”符既可进入计算页面。3. 如图点击”Begin Processing”即开始计算,结果保存至D盘G09w文件夹(也可根据需求存入其他文件夹)。结果如图示:再次进入Gaussview软件,打开上述文件,即可看到优化好的H2O分子构型。点击“Result”“Summary”,即可看到相关总结。4. 采集数据:应用窗口快捷方式,点击后再点击相关原子,既可看到相关键长,键角,二面角等数据。将采集数据与数据库进行比较,数据库网址: 四、 Gaussian 运算中的错误及解决方法1. 2070错误 最基本的解释就是:你的系统在安装了g
12、09之后,运行时对内存调用出错。1.1解决方法(1).更换稳定版本的系统, 采用完整的正版系统。 (2)对于一个新手,你不必管什么是2070错误。是什么错误应该看最后终止在哪一步,例如L1就是命令行里有错误,L301通常是自选多重度错误等。2. 不收敛错误(520错误) 不收敛错误可分为scf不收敛和几何构型不收敛两种情况。2.1 scf不收敛 是自洽场叠代不收敛,可以认为是对指定结构的波函数不断优化的过程,是为了找到这个某个指定结构下能量最低的波函数。2.1.1 scf不收敛解决方法 (1)可以加大scf的循环次数,默认的循环次数是128次,通过scf=(maxcycle=n)来设置最大循环
13、次数n。建议不要超过512,更多的循换没有必要。 (2)如果加大循环次数不管用,在分子有对称性的情况下,使用scf=dsymm关键词来强制密度对称,有时可以收敛,或者使用scf=symm关键词,有时也可以收敛。 (3)如果(2)步都不行,可以将对称的分子中的某几个原子的位置微调,使分子丧失对称性。 (4)如果还不行,只能拿出杀手锏了,就是使用qc,但不建议直接使用,而是使用xqc关键词,比如scf=(maxcycle=80,xqc),意思是如果scf正常计算(dc)在80个循环之内不收敛才进行昂贵的qc计算。 (5)中级用户可以在输入文件的井号“#”开头那一行井号后面加上字母"p&q
14、uot;来输出更多的信息,其中就有自洽场叠代的信息,分析原因可能会对采用什么方法提供指导。 (6)如果用用小基组计算,scf可以收敛,那么保存好检查点文件,换成大基组的时候从检查点文件中读取初始猜测(使用guess=read关键词),有时可以算过去。 (7)上述方法有时可以组合使用,如果经过各种组合处理都不收敛,那么放弃吧,你的分子的电子结构太差了。 2.2几何构型不收敛 是对结构的优化的过程,是为了找到某个指定的组分下能量极小结构。 2.2.1几何构型不收敛解决方法 (1)如果是很小的分子(10原子以内),初始结构可能离平衡结构比较远,又在输出文件优化的最后一步判断是否收敛的位置(可以通过查
15、找Threshold字段找到,它下面有四个判断项,都是YES才代表优化收敛)看到了“- Number of steps exceeded, NStep=xxx”,可以通过加大优化的循环次数来解决问题。 (2)优化到如果四个收敛标准中前两项早就收敛了,而后两项尤其是第三项不收敛,这需要判断原因。如果每一步优化过程中的能量始终在下降,那么可以继续让他算,超过了最大步数停掉了的话把结构拿出来,重新提交就行了。如果能量忽大忽小出现跳跃,说明遇到了比较平坦的势能面,或者优化的算法不好。此时建议按如下顺序处理: a. 使用opt=maxstep=n来缩小最大步长,即原子移动的距离,n的默认值是30,只能设
16、置整数。 b. 使用关键词opt=gdiis,很多时候可以很快收敛。 c. 使用opt=calcfc关键词,在几何优化的第一步计算力常数,为优化定一个大方向,类似在第一个三岔路口选一条路。d. #P 产生额外输出。包括每一执行模块在开始和结束时与计算机系统有关的各种信息(包括执行时间数据),以及SCF计算的收敛信息。 e.使用opt=calcall关键词,在几何优化计算的每一步都计算力常数,类似于在每一个三岔路口都来选一条路。这个关键词不到万不得已不要使用,非常耗时。 (3) 四个判断标准的后两项早就收敛了,但前两项似乎固定在某个数值上了。遇到这种情况,首先去检查你优化第一步的时候给出的每个轨
17、道得本征值部分,也就是轨道的能量,如果HOMO和LUMO的能量相同或者非常接近,那么你的设置有问题,即自旋多重度不对。如果HOMO-LUMO能量没问题,那么将目前的计算停掉,提出结构,使用opt=gdiis关键词,很多时候管用。 (4) 如果几何优化过程中发现键变得异常短,而且此时几何优化总是不收敛。遇到这种情况,问题出在你的基组使用,肯定是使用了赝势基组却没有读入赝势。由于赝势基组将内层电子和原子核用一个有效核心势来表示,你没有读入赝势就说明没有读入这个有效核心势,那么相当于把原子的内层电子都给除掉了,巨大的核引力把原子之间的距离变得异常短也不足为奇。 五、 收敛判据六、 过渡态的寻找1.
18、过渡态理论transition state theory TST化学反应过程中,分子内和分子间原子核的相对位置发生变化,直至生成稳定的产物,其间反应体系中随原子相对位置的变化势能先升高后降低,反应路径上势能最高点时的原子排布的中间构型称为过渡态。过渡态理论认为:(1)化学反应发生一定存在一个过渡态,且只能单方向地变为产物;(2)假设过渡态与反应物之间可按化学平衡处理;(3)过渡态的能量分布符合统计分布律。根据以上假设,并认为化学反应速率即过渡态解体的速率,并按统计力学或仿化学热力学方法计算反应速率常数,并可从求得的活化焓、活化熵分析判断过渡态的能量或结构。因为过渡态又称活化络合物,故该理论又称
19、活化络合物理论(activated complex theory)。由于根据该理论推导得到的反应速率常数计算式中均为分子光谱所得的参数,如振动频率、转动惯量、离解能等,意即无需进行化学动力学实验,全凭分子参数即可计算反应速率,故又称绝对反应速率理论(absolute reaction rate theory)。过渡态产物后中间体前中间体反应物(1)化学反应的原理:旧化学键的断裂和新化学键的形成(2)过渡态就是指反应中旧化学键即将断裂和新键即将形成的时候。(3)图中的所有能量都是相对的,参考零点是反应物。(4)前中间体相对于反应物的能量叫稳定化能,中间体比反应物低,能量为正,中间体比反应物高,能
20、量为负。(5)过渡态相对于前中间体的能量叫做表观活化能,过渡态相对于前中间体叫能垒。如果没有前中间体,过渡态相对于反应物即是表观活化能又是能垒。(6)(EBC-EBC)/EBC*100%>50%后产物过渡态,反应吸热(EBC-EBC)/EBC*100%<50%前反应物过渡态,反应放热2. 概念反应物体系转变成产物体系过程中,经过的能量最高状态称为过渡态(或称活化络合物)。过渡态键的状况是:旧键未完全断裂,新键未完全形成。过渡态是不稳定的,不能分离出来。过渡态和反应物的能量差(E)称为活化能。不同的反应体系有不同的活化能,活化能愈大反应愈困难。过渡态(英文:Transition st
21、ate)(即TS)是基元反应反应坐标中能量最高的一点所对应的分子构型。处于过渡态的分子也称为活化络合物。理论上,活化络合物是极不稳定的,它向反应物和产物转化的概率相等;(1)绝对的不可逆反应中,在过渡态这一时刻,所有的碰撞分子都会转化为产物。(2)根据量子力学理论,活化络合物布居为零,过渡态是能量最高的一点,任何扰动都会导致它的改变,故无法分离出来,也是无法观测到的。过渡态这一概念,对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡态理论认为,化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的,而是在反应物到生成物的过程中,经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似,山的最高点便是过渡态。过渡态是一种不稳定
22、的反应物原子组合体,不可逆反应中,它可以很快地分解为产物。通常反应中间体的能量与过渡态相差不大,两者很难区分。借助于飞秒红外光谱,目前已经可以观测到接近过渡态时的分子构型结构。确定方法的可行性:通过键长,键角,二面角,频率与数据库中数据对比,误差小于5%,则成立寻找过渡态影响程度大小:键长>键角>二面角强制弥散:scf=qc#p opt=(ts,calcall,maxcycle=300,noeigen) hf/3-21giop(2/16=1,3/15=1,9/6=500) 3. 过渡态寻找的步骤(1).构建并优化反应物,产物(分别优化),获取键长,键角,二面角等
23、有用信息;(2).根据所获取得信息在GaussView重新建立模型;(3). 用Gaussian进行计算,获得过渡态;(4). 若寻找过渡态失败,则重新调整构型,计算,直至结束!4. 过渡态的计算Gaussian 计算过渡态是一个相对复杂的过程,其计算性的工作也是一个相对难解决的问题,针对不同的体系和研究对象,有不同的方法和途径。Gaussian计算过渡态的大体原则如下:(1).计算之前,一定要多查阅文献,看看是否有类似的计算和过渡态的构型构象等等,这对猜测过渡态结构很是有用的。文献之外,应对反应的类型、途径尽可能考虑周全,对各种过渡态的空间结构有较深的了解。(2).对体系不熟悉时,尽量用QS
24、T3方法去做,即要输入反应物、构想的过渡态、产物进行计算,而非直接用TS或QST2方法。(3).鉴于计算的复杂性,首次计算建议采用HF方法,基组为3-21g即可,意思是先采用小基组小方法,这对计算来说很有必要,否则多半会因大方法和基组一棍子打死。(4).计算出现错误是很正常的,处理的方法是:A、修改结构(一般修改的幅度为反应部位±0.1-0.2A)B、增加循环次数(此针对Link9999错误),方法是OPT(Maxcycle=500)SCF(maxcycle=3000) C、减小步长(IOP的1/8适当降低,这有利于震荡收敛的情形)D、将计算结果(XYZ坐标重新输入作为计算初始值).
25、总之,用HF方法必须找到过渡态,即有且只一个虚频,否则,下面的叙述将失去其价值。(5). 用HF计算出来的结果是欠佳的,因为HF方法未考虑到电子的相关效应,也是得不到承认的(冯浩语),因而我们应当用更为高级一些的方法去计算,比如DFT、CCSD(T)等等。然而经过HF计算的磨难之后,接着的问题会更加麻烦,原因是计算出错用上述方法做处理有时很难奏效,于是乎我想到了一下解决途径:A将HF方法计算的坐标重新做输入卡,并再次用QST3方法,使用的方法和基组为:b3lyp/6-311+g(d,p) 直接进行计算,也可以用先用b3lyp/6-31g 计算,之后用b3lyp/6-311+g(d,p)接着计算
26、,我可以肯定的说,后者先优化的时间并不是很长,虽然步骤是麻烦些,但有时确实能够解决前者无法计算的过渡态。B、除此之外,我想说几句,计算对机器的要求很高,平均而言,用QST3计算过渡态很费时间,我是计算17-21个原子,计算时间在1Day and 10 hours to 3 Days and 11hours .对一般的电脑而言,配置不是很差。C、如果方法A中仍不奏效,不妨直接将HF计算结果放在TS中做计算,这样或许有可能,原因是你的反应物和产物编写的结构不是很好,其对反应的指导意义也大大降低甚至有负作用。当然,如果QST3计算时老是犯同样的错误,用原则4中的方法均已失灵,那么就直接用TS计算。D
27、、要经常查看计算的结果和预期设想的是否差别很大,不要闷着头搞计算,这也是所谓的,既要埋头拉车,又要抬头看路!E、如果上述方法再次连连无效,收效情况目前看来还算可以:HF方法计算的过渡态通过IRC(反应路径分析),计算两个方向的反应情况,找出与反应位置极为相似之处的反应物,找出其对应的坐标,之后找出与产物极其相似的结构,如此将找到反应物、过渡态、产物的HF方法下的结构,纳入QST3计算,因为这些结构要比起初我们自己绘制的好得多!(6).最后牵涉到用IRC计算来验证过渡态,寻找其他的过渡态,来分析反应的路径,来处理反应的Gibbs自由能和反应的焓变,进一步分析反应的热力学和动力学。5. 优化过渡态
28、的关键词a) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,calcfc) iop(1/11=1)b) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,calcfc,noeingentest) * a,b 实际上相同, 计算力常数c) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,calchffc) iop(1/11=1) * 计算HF力常数, 用MP2或CI方法寻找过渡态时, 用这个比较好,节省很多时间。d) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,readfc) iop(1/11=1) * 当之前有做freq的check提供力常数时。实际上也可以用在ts优化中断后重接,此时的力常数是上
29、一步优化后估算的。e) # UB3LYP/6-31G* opt=(ts,modredundant) iop(1/11=1) * 无需力常数的计算,不过需要分子描述后指定modredundantf) # UB3LYP/6-31G* opt=qst2 *无需iop(1/11)选项,需要给出反应物和产物构型, 并要求构型间原子标号一致。g) # UB3LYP/6-31G* opt=qst3 *无需iop(1/11)选项,需要给出反应物,产物,过渡态构型,并要求构型间原子标号一致。opt=qst2和opt=qst3也可以和 modredundant 结合使用注意的问题:(1).一般过渡态都涉及到键的断
30、裂与生成,因此即使是自旋多重度为1的体系,也应该用非限制性的理论方法来做。经常看到有人用rb3lyp之类的找过渡态,实际上是不对的,虽然有时得到的过渡态结构也算合理。设想一个键的均裂反应,原来成对的两个电子在反应过程中是要分别属于两个自由基的,不会占据同一个空间轨道了。(2).在做SQT2时,一般都不会直接输入反应物和产物的坐标,而是会相应作些调整,比如将active bond伸长15%20%左右,这样做有利于加快计算速度,还有,transition state对基组和理论的选取非常敏感,要谨慎。6. 过渡态命令及其解释%mem=100MW%nprocshared=2#p opt=(ts,ma
31、xcycle=200,noeigen,internal) freq=numericalb3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200“%mem”所需运存大小“%nproc”进存数“#”Gaussian 输入文件的执行路径部分需要以#符号开头,作为这一行的第一个非空格字符。这一行的其它部分使用自由格式。对于大部分的计算工作,所有的信息都可位于这一行,但也可以超过一行(超过的行前的#符号可用也可不用)。执行路径部分必须以空行作为结果。“#p” 产生额外输出。包括每一执行模块在开始和结束时与计算机系统有关的各种信息,(包括执行
32、时间数据),以及SCF 计算的收敛信息。“opt”优化“ts”过渡态“maxcycle”最大循环次数“freq”频率“b3lyp/6-311”算法“+”弥散“*”极化“g(2df,2p)”轨道“guss” 控制Hartree-Fock 波函的初始轨道猜测。Guess 不加选项是没有意义的。“iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200” 初始结构(在分子说明部分给出)是过渡态的结构,反应路径可以是从该点的一个或全部两个方向。当相位的最大分量为正时,默认为向前的方向,是过渡矢量指定的方向;它可以直接用Phase 选项定。定义过渡矢量的相位,沿着过渡矢量正向,也就是指定的内坐标增加的方向运动
33、,需要四个原子序号指定。如果只给出两个原子序号,坐标为两个原子间的键伸展;三个原子序号指定弯曲的角度;四个原子指定二面角。七、 集群计算1. 连接到集群a.打开SSH软件如图b.点击“Quick Connect”即可看到登录对话框,输入完成后点击“Connect”c.在下图输入密码点击“OK”即可登录成功!2. 利用集群进行计算首先要找到一个输入文件,且要改“.gjf”格式为“.com”在此处要注意编译,编译有两种方式:一是直接a.双击打开编译,二在vi xxx(文件)下进行编译。b. 输入cd xxx(文件夹名)回车。c. 在输入ls(不是数字1)回车即可出现此文件夹下的文件。d. 此时可输
34、入vi xxx(文件)进行编译。vi命令下,键入“i“进入修改状态;“ESC”退出修改状态;键入“:wq”保存并退出修改状态e. 输入g09 -q a -t 72000:00:00 i xxx(文件名)回车,此时即可进入计算。(注意加空格)f. 输入“qstat”即可进行任务查看。g. 计算完成时,输出文件为“log”型(同文件名共有4个不同的文件类型,分别为 .chk;.com;.log;.o )。h. 把输出文件(.log)拉入GaussView即可进行查看得到我们所需要的数据。(3).常用集群命令【注意加空格!】ssh zzz进入zzz服务器exit离开当前服务器mkdir建立文件夹rm
35、dir删除空文件夹rm -fr删除非空文件夹ls列出本文件夹下的所有文件和子文件夹vi xxx.xxx建立新文件xxx.xxxtop打开任务管理器rm xxx.xxx删除文件xxx.xxxnohup g03 xxx.log &运行高斯文件进行计算cd xxxx进入xxxx子文件夹cd .返回上层文件夹formchk xxx.chk xxx.fchk用xxx.chk生成xxx.fchkscp xxx.xxx nod:/aaa/bbb/xxx.xxx将xxx.xxx这个文件复制到nod下的/aaa/bbb/文件夹下scp -r xxx nod:/aaa/bbb将xxx这个文件夹复制到nod
36、下的/aaa/bbb/文件夹下date查看系统时间和系统日期date -s 15:12:07把系统时间改为15:12:07passwd 账户名账户改密码八、 寻找中间体1. 方法概述在体系过渡态找到之后,将输出文件作为输入文件重新编写计算程序,工作类型(Job Type)为IRC,分别走一遍Forward和Reverse路径,得到输出文件后用GaussView打开,可分别看到过渡态中旧键与新键的断裂和生成动画图,对第101步的状态进行优化既可得到体系的前后中间体。(若无中间体另作讨论)2. 步骤a.打开过渡态文件,进行原子编号,找明生成键和断裂键,将相应原子序号做以调整,使之能描述断键与成键情
37、况。(原子标记过程不再赘述,更改默认原子序号可在原子列表(Atom List)中手动更改。)b. 构建输入文件:工作类型(Job Type):IRC,分别再选Forward和Reverse进行计算。具体计算方法(不同精度的方法)可据硬件条件进行选择。其余各选项与以前要求相同。也可根据如下命令行进行编辑:IRCR命令:%mem=100MW%nproc=2#p ub3lyp/6-311+g(2df,2p)(此处计算方法根据条件选择) irc=(reverse,calcfc,stepsize=2(可选择.5.10,但如选择1需在后加tight),maxpoint=100)IRCF命令%
38、mem=100MW%nproc=2#pub3lyp/6-311+g(2df,2p) irc=(forward,calcfc,stepsize=2,maxpoint=100)无误后即可进行计算。c. 中间体优化打开正常计算完毕后的输出文件,以第101步的状态作为输入文件进行优化,即可得到中间体。Forward输出文件即为后中间体,Reverse输出文件即为前中间体。d. IRC路径能量采集及线形图制作分别用UE软件打开Forward和Reverse计算完毕后的输出文件,如图:可输入关键词(Summary of reaction path following)进行快捷查询根据需要采集相应能量,键长
39、,键角等数据。采集后可先放在Excel表格中,然后导入OriginPro8软件中,修改X 或Y坐标,选中所需列即可完成相应坐标系的建立,得到相应坐标系。(UE中具体介绍操作方法)九、 几何构型、能量采集和势能面1. 准备工作a.首先把你的体系中的反应物、产物进行优化,主要命令行为%mem=100MW%nproc=2#p opt=(maxcycle=200,noeigen,internal) freq=numericalb3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200)(当然你也可选择其他方法例如:HF)b.然后找过渡态命令
40、行为#p opt=(ts,maxcycle=200,noeigen,internal) freq=numericalb3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200)c.接下来找中间体命令行为#p opt=(maxcycle=200,noeigen,internal) freq=numericalb3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200)d.至此准备工作已经做完。2. 几何构型的画法(1).在chemcraft中打开你优化好的物种(此处只举一例
41、,其他相同)如图:(2).单击H使之变为白色,并单击图中所示给原子编号。(3).至于“去除”在你截图后用SnagIt中的橡皮擦去除。如图:(去除原则:实际不存在的键。)(4).复制后在chemBiodraw中粘贴如图(5).接下来就是标出主要键长、键角。此处将详细总结。如下:a.首先将你的图缩放到一个合适的大小。(一般一行放四个为宜)b.接下来在GaussView中打开你的这个文件查看键长、键角。c.在ChemBiodraw中点击,再在窗口中双击就可出现输入你查看的键长、键角(键角需点击箭头符号),放到合适的大小,然后在点击把你的键长、键角放到合适的位置即可。如图:(6).当然反应物和产物还要
42、标出标准值,此处另举一图。如下:(7).实验值和标准值是有误差的,如果误差太大就说明你的模型失败,误差范围为5%(误差=)。(8).最后保存或者复制到其他要应用的文件中即可。至此几何图形已做成。(9).按一次步奏分别弄出反应物前后中间体,过渡态,产物。3. 能量采集(1).首先需在Excel中构建如图表格(2).接下来就是采集能量了,按照表格中的项目一一采集。此处举一例,如下:(3).接下来就是处理相关数据如下:H=E+Enthalpy, G=E+Enthalpy(4).我们要的就是(E+ZPE)这个值来做势能图。我所采集的表如下:(注意采出的数据小数点后要保留6位小数,要注意单位,参考前面单位换算)4. 体系势能面的画法流程(1).首先我们必须建立一个坐标轴(2).在
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