培训对象: 计算化学研究人员、材料科学工作者、药物设计人员、化学专业师生。
培训目标:
理解量子化学计算的基本理论(HF、DFT)。
掌握Gaussian软件的输入文件编写和作业提交。
能够进行分子结构优化、频率分析和性质计算。
具备激发态计算和反应机理研究能力。
培训内容介绍:
二、 Gaussian软件介绍与安装: 了解Gaussian的功能模块,配置计算环境和作业提交系统。
三、 输入文件(GJF)编写: 掌握Route Section、Title、Charge和Multiplicity的写法,定义计算方法和基组。
四、 分子结构构建与可视化: 使用GaussView或Avogadro构建分子模型,生成初始结构坐标。
五、 几何结构优化: 执行能量最小化找到稳定构象,理解收敛标准,分析优化过程中的能量变化。
六、 频率分析: 计算振动频率,验证优化结构的稳定性(无虚频),获取热力学数据(熵、焓、自由能)。
七、 单点能与性质计算: 计算高精度单点能,获取偶极矩、静电势、轨道能量等分子性质。
八、 过渡态搜索: 寻找反应路径的过渡态,使用TS或QST2/QST3方法,验证过渡态(唯一虚频)。
九、 IRC反应路径跟踪: 从过渡态出发跟踪反应路径,连接反应物和产物,确认反应机理。
十、 激发态计算(TD-DFT): 使用时变密度泛函理论(TD-DFT)计算激发态,预测紫外-可见光谱。
十一、 溶剂效应模拟(PCM模型): 使用极化连续介质模型(PCM)模拟溶剂环境,计算溶剂化能。
十二、 实战项目:化学反应机理研究: 针对具体化学反应(取代、加成、重排)完成反应物、过渡态、产物的完整计算。