高校教材系列 分子模拟基础作者:李永健,陈喜 编出版时间:2011年版内容简介 《高校教材系列:分子模拟基础》是分子模拟的一本入门书。书中简要介绍了分子模拟的基础理论知识,详细介绍了利用Gaussian03软件来研究计算分子的单点能、电荷的分布、偶极距的计算、几何构型的优化、频率的计算、过渡态的寻找及化学反应途径的研究。《高校教材系列:分子模拟基础》中还编入了七个上机实验,内容主要包括单点能、频率的计算、过渡态的寻找和化学反应途径的研究。最后还介绍了GaussianView的使用方法和操作技巧。目录绪论第1章 理论背景1.1 计算化学1.1.1 基本理论及计算软件1.1.2 模型化学1.2 基组1.2.1 Slater轨道和Gaussian轨道1.2.2 最小基组1.2.3 分裂价层基组1.2.4 极化基组1.2.5 弥散函数1.2.6 高角动量基组1.2.7 有效核势能基组1.3 理论方法1.3.1 分子力学和分子动力学基础理论1.3.2 电子结构理论第2章 量子力学基本原理2.1 量子化学从头算方法2.1.1 Schrodinger方程及三个近似2.1.2 几种主要积分2.1.3 从头算计算的自洽场方程2.2 电子相关模型(post Hartree-Fock理论)2.2.1 组态相互作用模型2.2.2 微扰理论2.3 密度泛函理论2.4 半经验方法第3章 单点能计算3.1 单点能3.1.1 势能面3.1.2 单点能计算3.2 计算设置3.2.1 体系的原子坐标输入3.2.2 计算关键词3.3 输入文件3.4 输出文件中的信息3.4.1 标准几何坐标3.4.2 能量3.4.3 分子轨道和轨道能级3.4.4 电荷分布3.4.5 偶极矩和多极矩3.4.6 CPU时间和其他3.5 核磁共振计算3.6 练习第4章 几何构型优化4.1 势能面的驻点4.1.1 能量梯度的解析表达式4.1.2 极值点及鞍点4.2 寻找极小值4.2.1 收敛标准4.2.2 几何构型优化的输入文件4.2.3 输出文件4.3 难处理的优化4.4 练习第5章 频率分析计算5.1 预测红外和拉曼光谱5.1.1 频率分析输入文件5.1.2 频率和强度5.1.3 频率和零点能的矫正5.1.4 简正模式5.2 热化学5.2.1 分子的生成焓5.2.2 零点能和热能5.3 极化率和超极化率5.4 表征驻点的性质5.5 练习第6章 化学反应途径6.1 势能面与化学反应6.1.1 过渡态结构与反应路径6.1.2 过渡态几何构型的优化6.2 反应的内禀反应坐标6.3 计算反应焓变6.4 等键反应第7章 高精度能量模型7.1 预测热化学7.1.1 原子化能7.1.2 电子亲和势7.1.3 离子化能7.1.4 质子亲和能7.2 理论模型的评价7.3 理论模型的相对精确性7.4 组合方法7.4.1 Gaussianl和Gaussian2理论7.4.2 完全基组方法7.5 练习第8章 激发态计算8.1 运行激发态计算8.2 激发态优化和频率分析8.3 练习第9章 溶液中的模型系统9.1 溶剂化效应9.2 反应场模型9.3 运行SCRF计算9.3.1 运行SCRF计算9.3.2 分子体积计算9.4 练习第10章 分子对接方法10.1 分子对接的原理10.2 分子对接的种类10.3 常用分子对接方法10.3.1 DOCK方法10.3.2 AUTODOCK方法10.3.3 FlexX方法10.3.4 GOLD方法10.4 利用DOCK程序进行对接的操作步骤第11章 上机操作实验实验一 1,2-二氯-1,2-二氟乙烷分子几何构型输入法及气态能量计算实验二 丙烯分子几何构型的优化--极小值点的寻找实验三 振动频率计算实验四 几何构型优化--寻找过渡态(一阶鞍点)实验五 SN2反应途径的量子化学研究实验六 甲醛分子势能面研究实验七 Diels-Alder加成反应相对活性的理论研究第12章 Gaussian View使用及技巧12.1 基本操作12.1.1 创建新分子12.1.2 调整原子之间的距离12.1.3 调整键角大小12.1.4 调整二面角大小12.1.5 选择计算类型12.1.6 计算方法和基组的选择12.1.7 基组的设置12.1.8 电荷和自旋多重度的设置12.1.9 计算结果的概括性分析显示12.1.10 原子的电荷分布12.1.11 振动频率分析显示12.2 高级技巧12.2.1 三个变形工具12.2.2 利用加氢工具获得最佳成键位置12.2.3 基团取代工具12.2.4 点群工具12.2.5 合并原子12.2.6 平移分子的部分基团12.2.7 旋转分子的部分基团12.2.8 显示坐标轴可以更准确地添加原子12.3 几个实例来具体说明上述技巧的使用12.3.1 构造乙烷的重叠式构象12.3.2 平行的环戊烯分子12.3.3 构造二茂铁结构12.3.4 搭建富勒烯C20分子参考文献 上一篇: 高分子科学实验 汪存东,谢龙,张丽华等 编 2018年版 下一篇: 高等学校教材 电化学实验 [刘长久,李延伟,尚伟 编] 2011年版