分子模擬基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　《高校教材系列：分子模擬基礎(chǔ)》是分子模擬的一本入門書。書中簡要介紹了分子模擬的基礎(chǔ)理論知識，詳細介紹了利用Gaussian03軟件來研究計算分子的單點能、電荷的分布、偶極距的計算、幾何構(gòu)型的優(yōu)化、頻率的計算、過渡態(tài)的尋找及化學(xué)反應(yīng)途徑的研究?！陡咝＝滩南盗校悍肿幽M基礎(chǔ)》中還編入了七個上機實驗，內(nèi)容主要包括單點能、頻率的計算、過渡態(tài)的尋找和化學(xué)反應(yīng)途徑的研究。最后還介紹了GaussianView的使用方法和操作技巧。

書籍目錄

緒論
第1章　理論背景
1.1　計算化學(xué)
1.1.1　基本理論及計算軟件
1.1.2　模型化學(xué)
1.2　基組
1.2.1　Slater軌道和Gaussian軌道
1.2.2　最小基組
1.2.3　分裂價層基組
1.2.4　極化基組
1.2.5　彌散函數(shù)
1.2.6　高角動量基組
1.2.7　有效核勢能基組
1.3　理論方法
1.3.1　分子力學(xué)和分子動力學(xué)基礎(chǔ)理論
1.3.2　電子結(jié)構(gòu)理論
第2章　量子力學(xué)基本原理
2.1　量子化學(xué)從頭算方法
2.1.1　Schrodinger方程及三個近似
2.1.2　幾種主要積分
2.1.3　從頭算計算的自洽場方程
2.2　電子相關(guān)模型（post Hartree-Fock理論）
2.2.1　組態(tài)相互作用模型
2.2.2　微擾理論
2.3　密度泛函理論
2.4　半經(jīng)驗方法
第3章　單點能計算
3.1　單點能
3.1.1　勢能面
3.1.2　單點能計算
3.2　計算設(shè)置
3.2.1　體系的原子坐標輸入
3.2.2　計算關(guān)鍵詞
3.3　輸入文件
3.4　輸出文件中的信息
3.4.1　標準幾何坐標
3.4.2　能量
3.4.3　分子軌道和軌道能級
3.4.4　電荷分布
3.4.5　偶極矩和多極矩
3.4.6　CPU時間和其他
3.5　核磁共振計算
3.6　練習(xí)
第4章　幾何構(gòu)型優(yōu)化
4.1　勢能面的駐點
4.1.1　能量梯度的解析表達式
4.1.2　極值點及鞍點
4.2　尋找極小值
4.2.1　收斂標準
4.2.2　幾何構(gòu)型優(yōu)化的輸入文件
4.2.3　輸出文件
4.3　難處理的優(yōu)化
4.4　練習(xí)
第5章　頻率分析計算
5.1　預(yù)測紅外和拉曼光譜
5.1.1　頻率分析輸入文件
5.1.2　頻率和強度
5.1.3　頻率和零點能的矯正
5.1.4　簡正模式
5.2　熱化學(xué)
5.2.1　分子的生成焓
5.2.2　零點能和熱能
5.3　極化率和超極化率
5.4　表征駐點的性質(zhì)
5.5　練習(xí)
第6章　化學(xué)反應(yīng)途徑
6.1　勢能面與化學(xué)反應(yīng)
6.1.1　過渡態(tài)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)路徑
6.1.2　過渡態(tài)幾何構(gòu)型的優(yōu)化
6.2　反應(yīng)的內(nèi)稟反應(yīng)坐標
6.3　計算反應(yīng)焓變
6.4　等鍵反應(yīng)
第7章　高精度能量模型
7.1　預(yù)測熱化學(xué)
7.1.1　原子化能
7.1.2　電子親和勢
7.1.3　離子化能
7.1.4　質(zhì)子親和能
7.2　理論模型的評價
7.3　理論模型的相對精確性
7.4　組合方法
7.4.1　Gaussianl和Gaussian2理論
7.4.2　完全基組方法
7.5　練習(xí)
第8章　激發(fā)態(tài)計算
8.1　運行激發(fā)態(tài)計算
8.2　激發(fā)態(tài)優(yōu)化和頻率分析
8.3　練習(xí)
第9章　溶液中的模型系統(tǒng)
9.1　溶劑化效應(yīng)
9.2　反應(yīng)場模型
9.3　運行SCRF計算
9.3.1　運行SCRF計算
9.3.2　分子體積計算
9.4　練習(xí)
第10章　分子對接方法
10.1　分子對接的原理
10.2　分子對接的種類
10.3　常用分子對接方法
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程序進行對接的操作步驟
第11章　上機操作實驗
實驗一　1，2-二氯-1，2-二氟乙烷分子幾何構(gòu)型輸入法及氣態(tài)能量計算
實驗二　丙烯分子幾何構(gòu)型的優(yōu)化--極小值點的尋找
實驗三　振動頻率計算
實驗四　幾何構(gòu)型優(yōu)化--尋找過渡態(tài)（一階鞍點）
實驗五　SN2反應(yīng)途徑的量子化學(xué)研究
實驗六　甲醛分子勢能面研究
實驗七　Diels-Alder加成反應(yīng)相對活性的理論研究
第12章　Gaussian View使用及技巧
12.1　基本操作
12.1.1　創(chuàng)建新分子
12.1.2　調(diào)整原子之間的距離
12.1.3　調(diào)整鍵角大小
12.1.4　調(diào)整二面角大小
12.1.5　選擇計算類型
12.1.6　計算方法和基組的選擇
12.1.7　基組的設(shè)置
12.1.8　電荷和自旋多重度的設(shè)置
12.1.9　計算結(jié)果的概括性分析顯示
12.1.10　原子的電荷分布
12.1.11　振動頻率分析顯示
12.2　高級技巧
12.2.1　三個變形工具
12.2.2　利用加氫工具獲得最佳成鍵位置
12.2.3　基團取代工具
12.2.4　點群工具
12.2.5　合并原子
12.2.6　平移分子的部分基團
12.2.7　旋轉(zhuǎn)分子的部分基團
12.2.8　顯示坐標軸可以更準確地添加原子
12.3　幾個實例來具體說明上述技巧的使用
12.3.1　構(gòu)造乙烷的重疊式構(gòu)象
12.3.2　平行的環(huán)戊烯分子
12.3.3　構(gòu)造二茂鐵結(jié)構(gòu)
12.3.4　搭建富勒烯C20分子
參考文獻

編輯推薦

李永健、陳喜編著的《分子模擬基礎(chǔ)》共分12章，第1章簡要介紹了理論化學(xué)計算的發(fā)展及理論背景；第2章介紹量子力學(xué)的基本原理；第3章至第6章較詳細地介紹了如何利用Gaussian03來研究體系是氣態(tài)的單點能、電荷分布、分子軌道、幾何構(gòu)型的優(yōu)化、頻率的計算及化學(xué)反應(yīng)途徑等。第7章至第10章主要是對高精度能量模型、激發(fā)態(tài)、溶液模型及分子對接進行了簡單的介紹；第11章是上機實驗部分；第12章是關(guān)于Gaussian View的使用技巧。

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