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【化学软件教程】用 Gaussian 研究化学问题
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【化学软件教程】用 Gaussian 研究化学问题.Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods 2nd edition.中文版 【目录】 特别声明.......................................................................................................................................... １ 用 Gaussian 研究化学问题............................................................................................................ １ 说明........................................................................................................................................... １ 前言............................................................................................................................................. 1 运行Gaussian ............................................................................................................................. 2 Unix/Linux 平台.................................................................................................................. 2 Windows 平台...................................................................................................................... 2 输出文件.............................................................................................................................. 2 第一章 计算模型.............................................................................................................................. 4 1.1 计算化学概述...................................................................................................................... 4 分子力学理论...................................................................................................................... 4 电子结构理论...................................................................................................................... 4 密度泛函(Density Functional Methods).............................................................................. 4 1.2 化学模型(Model Chemistries)............................................................................................. 5 定义化学模型...................................................................................................................... 5 模型的组合.......................................................................................................................... 5 第二章单点能计算.......................................................................................................................... 6 2.1 能量计算设置...................................................................................................................... 6 路径...................................................................................................................................... 6 计算的名称.......................................................................................................................... 6 分子结构.............................................................................................................................. 6 多步计算.............................................................................................................................. 7 2.3 输出文件中的信息.............................................................................................................. 7 标准几何坐标。.................................................................................................................. 7 能量...................................................................................................................................... 7 分子轨道和轨道能级.......................................................................................................... 7 电荷分布.............................................................................................................................. 7 偶极矩和多极矩.................................................................................................................. 7 CPU 时间和其他................................................................................................................. 7 2.4 核磁计算.............................................................................................................................. 8 第三章 几何优化............................................................................................................................ 10 3.1 势能面................................................................................................................................ 10 3.2 寻找极小值........................................................................................................................ 10 收敛标准............................................................................................................................ 10 几何优化的输入................................................................................................................ 11 检查优化输出文件............................................................................................................ 11 3.3 寻找过渡态........................................................................................................................ 11 3.4 难处理的优化.................................................................................................................... 11 第四章频率分析............................................................................................................................ 14 4.1 预测红外和拉曼光谱........................................................................................................ 14 频率计算的输入................................................................................................................ 14 频率和强度........................................................................................................................ 14 矫正因子和零点能。........................................................................................................ 15 简正模式............................................................................................................................ 15 热力学................................................................................................................................ 16 零点能(Zero Point Energy)和内能(Thermal Energy)....................................................... 17 极化率和超极化率............................................................................................................ 17 4.2 表征稳定点........................................................................................................................ 17 下面列出了需要描述稳定点时必须考虑的问题............................................................ 18 第五章基组的影响........................................................................................................................ 21 5.1 最小基组............................................................................................................................ 21 5.2 分裂基组............................................................................................................................ 21 5.3 极化基组............................................................................................................................ 21 5.4 弥散函数(Diffuse Functions) ............................................................................................ 22 5.5 高角动量基组.................................................................................................................... 22 5.6 第三周期以后的原子的基组............................................................................................ 22 第六章选择合适的理论模型........................................................................................................ 25 6.1 使用半经验方法................................................................................................................. 25 半经验方法的局限性........................................................................................................ 25 6.2 电子相关和后SCF 方法................................................................................................... 26 Hartree-Fock 理论的限制................................................................................................. 26 MPn 方法........................................................................................................................... 26 6.3 耦合簇(Coupled CLuster)和二次结构相关(Quadratic ConfigurationInteraction)方法.. 27 密度泛函方法.................................................................................................................... 27 6.4 资源的使用........................................................................................................................ 29 第七章高精度能量模型................................................................................................................ 31 7.1 预测热化学........................................................................................................................ 31 原子化能............................................................................................................................ 31 电子亲和势........................................................................................................................ 31 离子化能............................................................................................................................ 31 质子亲和能........................................................................................................................ 31 7.2 理论模型的评价................................................................................................................ 32 7.3 G2 分子基(Molecule Set)以及缺陷及对缺陷的解释....................................................... 32 7.4 理论模型的相对精确性.................................................................................................... 32 7.5 组合方法............................................................................................................................ 33 Gaussian-1 和 Gaussian-2 理论....................................................................................... 33 完全基组方法(Complete Basis Set Motheds，CBS) ....................................................... 34 练习........................................................................................................................................... 35 第八章研究化学反应和反应性.................................................................................................... 36 8.1 预测电子密度.................................................................................................................... 36 8.2 计算反应焓变.................................................................................................................... 36 8.3 研究势能面........................................................................................................................ 37 8.4 势能面扫描........................................................................................................................ 38 8.5 反应路径分析.................................................................................................................... 38 运行IRC............................................................................................................................ 38 8.6 势能面研究实例................................................................................................................ 39 甲醛的解离........................................................................................................................ 39 优化过渡态........................................................................................................................ 39 频率分析............................................................................................................................ 39 IRC 计算............................................................................................................................ 40 计算活化能........................................................................................................................ 40 1，2 氢迁移反应............................................................................................................... 40 IRC 的注意事项................................................................................................................ 40 8.7 等构反应(Isodesmic Reactions) ........................................................................................ 41 等构反应的局限................................................................................................................ 41 第九章激发态计算........................................................................................................................ 47 9.1 运行激发态计算................................................................................................................ 47 9.2 激发态优化和频率分析.................................................................................................... 48 第十章溶液中的模型系统............................................................................................................ 55 10.1 反应场模型............................................................................................................................. 55 Onsager 模型的局限......................................................................................................... 55 10.2 运行SCRF 计算.................................................................................................................... 55 附录A.............................................................................................................................................. 59 附录B.............................................................................................................................................. 60 【全书结构】 前言 运行 Gaussian 第一部分基本概念和技术 第一章 计算模型；第二章 单点能计算；第三章 几何优化；第四章 频率分析； 第二部分 计算化学方法 第五章 基族的影响；第六章 理论方法的选择；第七章 高精度计算； 第三部分 应用 第八章 研究反应和反应性；第九章 激发态；第十章 溶液中的反应； 附录 附录 A 理论背景；附录B Gaussian 输入方法简介 |
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- 附件 2 : 用_Gaussian_研究化学问题.Exploring_Chemistry_with_Electronic_Structure_Methods_2nd_edition.中文版.pdf
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