Gaussian 量子化学计算实战培训课程-曙海培训

Gaussian 量子化学计算实战培训课程

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• 培训对象：化学、材料、药物研发领域的研究人员，需要运用Gaussian进行分子结构、能量、光谱及反应机理计算的硕博士研究生和科研工作者。

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• 培训目标：

  1. 掌握Gaussian输入文件的构建与提交方式，能够独立完成分子几何优化、频率分析及单点能计算。

  2. 熟练运用Gaussian的DFT与后HF方法，计算分子轨道、静电势、热力学性质与光谱数据。

  3. 掌握过渡态搜索与反应路径分析方法，应用于化学反应机理的研究与验证。

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• 培训内容介绍：

  1. Gaussian软件概述：了解Gaussian的发展历程与核心功能，熟悉Gaussian在化学各领域的应用场景。

  2. 输入文件结构：学习Gaussian输入文件的段落结构（Route Section、Title、Charge/Multiplicity、Molecule Specification），掌握关键关键词的含义。

  3. GaussView可视化：使用GaussView构建分子模型，设置计算任务，可视化计算结果（轨道、光谱、静电势）。

  4. 几何优化与频率：运行opt freq计算任务，优化分子几何结构，分析振动频率确认稳定点（无虚频）或过渡态（有且仅有一个虚频）。

  5. 单点能与能量分析：进行单点能计算，比较不同方法/基组下的能量差异，计算反应能与结合能。

  6. 基组与赝势选择：理解基组（STO-3G到aug-cc-pVTZ）的递进关系，为重元素配置有效芯势（ECP）。

  7. 溶剂效应模拟：使用SCRF关键字与PCM模型，模拟溶剂环境对分子结构与能量的影响。

  8. 激发态与光谱：进行TD-DFT计算，预测紫外-可见光谱、荧光与磷光性质。

  9. 热力学性质计算：从频率计算中提取热力学贡献（焓、熵、自由能），计算不同温度下的热力学函数。

  10. 过渡态搜索：使用QST2或QST3方法搜索过渡态，进行IRC验证确认反应路径。

  11. NMR与ESR性质：计算NMR化学位移与自旋-自旋耦合常数，预测EPR超精细耦合常数。

  12. 结果后处理与绘图：提取计算结果，使用GaussView或第三方软件绘制分子轨道、光谱图与反应能垒图。