化學(xué)圖文設(shè)計(jì)與分子模擬計(jì)算

前言

近十年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)化工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，計(jì)算（機(jī)）化學(xué)的發(fā)展呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的喜人前景。近年來(lái)出版了不少計(jì)算機(jī)化學(xué)方面的教材和參考書，但大多側(cè)重于與數(shù)學(xué)密切相關(guān)的數(shù)值計(jì)算方法的介紹。計(jì)算機(jī)圖形接口技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得化學(xué)結(jié)構(gòu)與圖文處理變得如此方便，尤其是大型桌面化學(xué)辦公系統(tǒng)軟件ChemOffice版本的不斷更新與升級(jí)，量化模擬計(jì)算軟件功能的不斷完善，使得我們可以在計(jì)算機(jī)上輕松地完成許多以往在實(shí)驗(yàn)室才能完成或要通過(guò)大量編程才能完成的工作?；瘜W(xué)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)是多方面的，熟悉并掌握一些常用化學(xué)軟件的使用，是其計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的一個(gè)重要方面，是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)與撰寫畢業(yè)論文的重要基礎(chǔ)。此外，計(jì)算機(jī)化學(xué)模擬是近年來(lái)化學(xué)、生物及材料研究中十分活躍的領(lǐng)域，未來(lái)的化學(xué)研究很大程度上需要理論計(jì)算的輔助支撐，熟悉并掌握化學(xué)模擬計(jì)算的一般方法，對(duì)于化學(xué)工作者來(lái)說(shuō)，也是一種十分必要的知識(shí)儲(chǔ)備。本書是為理工科院?；瘜W(xué)化工及其相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生編寫的，旨在通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域常用軟件的使用技巧，具備從事科學(xué)研究的化學(xué)圖文設(shè)計(jì)能力和初步的分子模擬計(jì)算能力。本書以最新版桌面化學(xué)辦公系統(tǒng)軟件仁ChemBioOffice2008及量化計(jì)算軟件包Gaussian03為載體，以化學(xué)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以結(jié)構(gòu)－性質(zhì)－模擬計(jì)算為主線，通過(guò)大量實(shí)例和上機(jī)操作練習(xí)，詳細(xì)介紹了化學(xué)圖文設(shè)計(jì)與分子模擬計(jì)算的一般方法，使讀者對(duì)計(jì)算（機(jī)）化學(xué)及分子模擬計(jì)算有一個(gè)初步了解，為進(jìn)一步的深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本書既可作為系統(tǒng)學(xué)習(xí)的教材，也可作為相關(guān)軟件的使用手冊(cè)備查，是化學(xué)工作者的重要參考書。

內(nèi)容概要

本書以著名的桌面化學(xué)辦公系統(tǒng)軟件ChemBioOffice2008和廣泛使用的量化計(jì)算軟件Gaussian03的使用為例，采用圖形界面與文字?jǐn)⑹鱿鄬?duì)照的方式，詳細(xì)介紹了化學(xué)圖文設(shè)計(jì)和分子模擬計(jì)算的方法。內(nèi)容包括：計(jì)算機(jī)化學(xué)及化學(xué)模擬的概念與方法；ChemSketch化學(xué)圖文繪制技巧；ChemBioDraw化學(xué)生物繪圖工具的使用方法、結(jié)構(gòu)查詢、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)計(jì)算；ChemBio3D結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建、修改、顯示與輸出的方法和技巧；ChemBio3D中量子化學(xué)接口軟件(MOPAC、Gaussian、Jaguar等)在分子模擬計(jì)算中的應(yīng)用；Gaussian03輸入文件的編制、計(jì)算作業(yè)的運(yùn)行、計(jì)算結(jié)果的觀察等方法；利用GaussView4．1創(chuàng)建、設(shè)置、運(yùn)行與觀察Gaussian輸入／輸出文件的方法。書中采用眾多計(jì)算實(shí)例，介紹了單點(diǎn)能計(jì)算、幾何優(yōu)化計(jì)算、頻率計(jì)算、高精度計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)路徑計(jì)算、激發(fā)態(tài)的計(jì)算和溶液中的模擬等計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果的查看。    本書可作為化學(xué)及相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生的教材和化學(xué)專業(yè)教師及有關(guān)研究人員的參考書，也可作為相關(guān)軟件的使用參考書。

書籍目錄

第1章  計(jì)算機(jī)與化學(xué)　1.1  計(jì)算機(jī)與化學(xué)　  1.1.1  計(jì)算機(jī)化學(xué)　  1.1.2  計(jì)算化學(xué)　  1.1.3  理論化學(xué)　  1.1.4  量子化學(xué)　1.2  計(jì)算機(jī)化學(xué)的發(fā)展　1.3  我國(guó)計(jì)算（機(jī)）化學(xué)的發(fā)展概況　1.4  分子模擬與量化計(jì)算簡(jiǎn)介    1.4.1  分子模擬的意義    1.4.2  分子模擬的一般過(guò)程    1.4.3  分子模型的構(gòu)建    1.4.4  分子模擬的方法  1.5  常用化學(xué)軟件簡(jiǎn)介    1.5.1  化學(xué)圖文設(shè)計(jì)軟件    1.5.2  計(jì)算化學(xué)與分子模擬軟件    1.5.3  化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)    1.5.4  圖譜解析軟件    1.5.5  數(shù)據(jù)處理軟件    1.5.6  文獻(xiàn)管理軟件  1.6　計(jì)算化學(xué)應(yīng)用  1.7  計(jì)算機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法  1.8  相關(guān)網(wǎng)站及參考書第2章  ChemSketch的使用　2.1  ChemSketch概述　  2.1.1  主要功能　  2.1.2  軟件界面  2.2  結(jié)構(gòu)模式    2.2.1  常用工具與快捷按鈕    2.2.2  基本操作    2.2.3  高級(jí)操作  　2.2.4  二維優(yōu)化　　2.2.5  三維優(yōu)化　  2.2.6  模板的應(yīng)用　  2.2.7  模板的管理　2.3  繪圖模式　  2.3.1  常用工具與快捷按鈕　  2.3.2  反應(yīng)能量圖　  2.3.3  原子軌道圖　  2.3.4  實(shí)驗(yàn)裝置圖　2.4  分子性質(zhì)的預(yù)測(cè)第3章  ChemBioDraw的使用　3.1  ChemBioDraw概述　  3.1.1  版本介紹　  3.1.2  運(yùn)行系統(tǒng)要求　  3.1.3  新特性　3.2  ChemBioDraw工具欄與文檔  　3.2.1  工具欄與窗口顯示　  3.2.2  文檔操作　  3.2.3  頁(yè)面設(shè)置　3.3  ChemBioDraw操作實(shí)例    3.3.1  畫丙酮分子    3.3.2  使用環(huán)工具    3.3.3  畫反應(yīng)式    3.3.4  畫中間體    3.3.5  使用碎片工具    3.3.6  畫多點(diǎn)配位結(jié)構(gòu)    3.3.7  費(fèi)歇爾投影式    3.3.8  畫透視圖    3.3.9  畫紐曼投影式    3.3.10  使用立體化學(xué)標(biāo)記    3.3.11  使用模板　3.4  結(jié)構(gòu)式的基本畫法　　……第4章 ChemBio3D的使用第5章 Gaussian的使用第6章 GaussView的使用附錄 能量單位

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　計(jì)算機(jī)與化學(xué)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)已深入到化學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，使傳統(tǒng)化學(xué)研究的手段和方法發(fā)生了深刻的變化。如今的化學(xué)研究已由純實(shí)驗(yàn)科學(xué)，演變?yōu)橄葘?shí)驗(yàn)再計(jì)算、邊實(shí)驗(yàn)邊計(jì)算，直至成為先理論計(jì)算再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)研究與理論計(jì)算相結(jié)合的全新科學(xué)研究模式，逐步形成了專門研究計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域中應(yīng)用的分支學(xué)科——計(jì)算機(jī)化學(xué)與化學(xué)模擬。1.1計(jì)算機(jī)與化學(xué)自20世紀(jì)80年代DOS操作系統(tǒng)問(wèn)世以來(lái)，尤其是90年代中期Windows操作系統(tǒng)的誕生，加上計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得到了空前的完善，人類社會(huì)的生活方式也發(fā)生了革命性變化，互聯(lián)網(wǎng)把整個(gè)世界連成一體，計(jì)算機(jī)不再是少數(shù)高級(jí)專門研究人員的特殊工具，已成為普通人群必不可少的工作平臺(tái)。目前，化學(xué)研究人員可以在計(jì)算機(jī)上方便地開展研究工作，從而誕生了與計(jì)算機(jī)相關(guān)的眾多化學(xué)分支學(xué)科，促進(jìn)了研究手段、研究方法的不斷更新和完善，并逐步產(chǎn)生了一些新的名詞和術(shù)語(yǔ)，如計(jì)算機(jī)化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、化學(xué)信息學(xué)、化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)等。

編輯推薦

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