使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件

Gaussian03簡介及應(yīng)用

匯報人：許建文專業(yè)：化工學(xué)院指導(dǎo)老師：孫永利Gaussian03簡介及應(yīng)用

匯報人：

報告內(nèi)容1.概述2.主要應(yīng)用3.具體應(yīng)用過程報告內(nèi)容1.概述2.主要應(yīng)用3.具體應(yīng)用過程1概述計算可以對體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行?？梢灶A(yù)測周期體系的能量，結(jié)構(gòu)和分子軌道。因，Gaussian03可以作為功能強(qiáng)大的工具，用于研究許多化學(xué)領(lǐng)域的課題，例如取代基的響，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，勢能曲面和激發(fā)能等等。1概述計算可以對體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行。可以預(yù)測周期體系的2主要應(yīng)用分子能量和結(jié)構(gòu)研究過渡態(tài)的能量和結(jié)構(gòu)研化學(xué)鍵以及反應(yīng)的能量分子軌道偶極矩和多極矩原子電荷和電勢振動頻率紅外和拉曼光譜2主要應(yīng)用分子能量和結(jié)構(gòu)研究使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體/產(chǎn)物

本次實驗主要利用量子化學(xué)方法研究整體系的反應(yīng)，通過尋找反應(yīng)中間體及過渡態(tài)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，了解中間產(chǎn)物的熱力學(xué)及動力學(xué)穩(wěn)定性，得到不同反應(yīng)路徑，分析得出反應(yīng)機(jī)理。3具體應(yīng)用過程反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體/產(chǎn)物3具體應(yīng)用過程3.實驗步驟優(yōu)化反應(yīng)物優(yōu)化中間體優(yōu)化過渡態(tài)鏈接反應(yīng)路徑繪制剖面圖3.實驗步驟優(yōu)化反應(yīng)物優(yōu)化中間體優(yōu)化過渡態(tài)鏈接反應(yīng)路徑繪制剖

本次實驗的全過程都是在計算機(jī)上完成的，主要運(yùn)用Gaussian03軟件進(jìn)行理論的模擬計算，其他輔助的軟件包括三個畫圖軟件，GaussView、ChemDraw和Origin。本次實驗的全過程都是在計算機(jī)上完成的，主要運(yùn)用G3.1

優(yōu)化反應(yīng)物

利用畫圖軟件GaussView，構(gòu)建反應(yīng)物CN的分子構(gòu)型，設(shè)置鍵長和鍵角的值3.1優(yōu)化反應(yīng)物利用畫圖軟件GaussV編輯運(yùn)行命令，用Gaussian03模擬運(yùn)算鍵長編輯運(yùn)行命令，用Gaussian03模擬運(yùn)算鍵長模擬計算軟件Gaussian03運(yùn)行過程運(yùn)行錯誤運(yùn)行結(jié)果正確模擬計算軟件運(yùn)行運(yùn)行結(jié)果正確從結(jié)果文件中讀取鍵長和鍵角值從結(jié)果文件中讀取鍵長和鍵角值用ChemDraw繪制平面構(gòu)型用ChemDraw繪制平面構(gòu)型3.2

優(yōu)化中間體

首先根據(jù)反應(yīng)物的構(gòu)型，使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型，然后使用計算軟件Gaussian03進(jìn)行模擬運(yùn)算優(yōu)化，最后打開Gaussian03運(yùn)行的結(jié)果文件，讀取中間體幾何構(gòu)型的鍵長、鍵角，用ChemDraw畫圖軟件畫出詳細(xì)平面構(gòu)型。3.2優(yōu)化中間體首先根據(jù)反應(yīng)物的構(gòu)型，使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件3.3

優(yōu)化過渡態(tài)

首先打開運(yùn)行正確的中間體構(gòu)型圖，設(shè)定中間體可能發(fā)生的構(gòu)型變化，然后運(yùn)用計算軟件Gaussian03優(yōu)化過渡態(tài)，最后打開.out結(jié)果文件，讀取過渡態(tài)幾何構(gòu)型的鍵長、鍵角，用ChemDraw畫圖軟件畫出詳細(xì)平面構(gòu)型。3.3優(yōu)化過渡態(tài)中間體中間體過渡態(tài)中間體中間體過渡態(tài)從所有的結(jié)果文件中讀取總能量值從所有的結(jié)果文件中讀取總能量值物質(zhì)種類總能量⊿E（Kcal/mol)B3LYP/6-311G(d,p)R（CN+O)-167.62678950P1(CO+N)-168.1595239-334.2396935P2(CNO)-167.8741509-155.1955318a1-167.1928944272.2275213a2-167.61992324.307944085a3-167.8443836-136.5194131b1-166.2972182834.1783519b2-166.8814208467.6473039c1-166.2896889838.9022648c2-167.4323321122.0033506c3-166.0743144974.0290876d1-167.8030551-110.5897425d2-167.8443836-136.5194087a3/P1-167.7685853-88.9632796a2/c2-167.288321212.3564887a1/c2-167.1105316323.9022645c2/d1-167.3839435152.3625425d1/p1-167.533305658.6521483d1/p2-167.6820313-34.6589412反應(yīng)物、產(chǎn)物、中間體和過渡態(tài)的能量圖表物質(zhì)種類總能量⊿E（Kcal/mol)B3LYP/6-313.4

確定過渡態(tài)和中間體的鏈接

反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體（產(chǎn)物）利用Gaussian03軟件，使過渡態(tài)找到其前后對應(yīng)的中間體，然后再根據(jù)中間體和過渡態(tài)的能量值，最終確定出一條完整的可行的反應(yīng)路徑。3.4確定過渡態(tài)和中間體的鏈接3.5

繪制勢能面剖面圖

根據(jù)表格中的能量值，和前面步驟中得到的反應(yīng)路徑，使用Origin畫圖軟件，繪制出該反應(yīng)系統(tǒng)的勢能面剖面圖。3.5繪制勢能面剖面圖根據(jù)表格中的能量值，和勢能面剖面圖（1）R(CN+O)→a1→a1/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P1→P1

（2）R(CN+O)→a2→a2/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P2→P2（3）R(CN+O)→a3→a3/P1→P1

勢能面剖面圖（1）R(CN+O)→a1→a1/c24.結(jié)論

本實驗中，O與CN自由基反應(yīng)得到了兩種產(chǎn)物的三條反應(yīng)路徑，并對其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，得到的兩種產(chǎn)物P1(CO+N)和P2(CNO)中，產(chǎn)物P1(CO+N)容易生成，所以路徑（3）O+CN→CON→N

+CO是主要通道；產(chǎn)物P2(CNO)難生成，路徑（2）O+CN→OCN→OCN（環(huán)形）→CNO反應(yīng)勢壘比較大，較難實現(xiàn)，是次要通道。4.結(jié)論本實驗中，O與CN自由基反應(yīng)得到了兩種謝謝謝謝Gaussian03簡介及應(yīng)用

匯報人：許建文專業(yè)：化工學(xué)院指導(dǎo)老師：孫永利Gaussian03簡介及應(yīng)用

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報告內(nèi)容1.概述2.主要應(yīng)用3.具體應(yīng)用過程報告內(nèi)容1.概述2.主要應(yīng)用3.具體應(yīng)用過程1概述計算可以對體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行?？梢灶A(yù)測周期體系的能量，結(jié)構(gòu)和分子軌道。因，Gaussian03可以作為功能強(qiáng)大的工具，用于研究許多化學(xué)領(lǐng)域的課題，例如取代基的響，化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，勢能曲面和激發(fā)能等等。1概述計算可以對體系的基態(tài)或激發(fā)態(tài)執(zhí)行?？梢灶A(yù)測周期體系的2主要應(yīng)用分子能量和結(jié)構(gòu)研究過渡態(tài)的能量和結(jié)構(gòu)研化學(xué)鍵以及反應(yīng)的能量分子軌道偶極矩和多極矩原子電荷和電勢振動頻率紅外和拉曼光譜2主要應(yīng)用分子能量和結(jié)構(gòu)研究使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體/產(chǎn)物

本次實驗主要利用量子化學(xué)方法研究整體系的反應(yīng)，通過尋找反應(yīng)中間體及過渡態(tài)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，了解中間產(chǎn)物的熱力學(xué)及動力學(xué)穩(wěn)定性，得到不同反應(yīng)路徑，分析得出反應(yīng)機(jī)理。3具體應(yīng)用過程反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體/產(chǎn)物3具體應(yīng)用過程3.實驗步驟優(yōu)化反應(yīng)物優(yōu)化中間體優(yōu)化過渡態(tài)鏈接反應(yīng)路徑繪制剖面圖3.實驗步驟優(yōu)化反應(yīng)物優(yōu)化中間體優(yōu)化過渡態(tài)鏈接反應(yīng)路徑繪制剖

本次實驗的全過程都是在計算機(jī)上完成的，主要運(yùn)用Gaussian03軟件進(jìn)行理論的模擬計算，其他輔助的軟件包括三個畫圖軟件，GaussView、ChemDraw和Origin。本次實驗的全過程都是在計算機(jī)上完成的，主要運(yùn)用G3.1

優(yōu)化反應(yīng)物

利用畫圖軟件GaussView，構(gòu)建反應(yīng)物CN的分子構(gòu)型，設(shè)置鍵長和鍵角的值3.1優(yōu)化反應(yīng)物利用畫圖軟件GaussV編輯運(yùn)行命令，用Gaussian03模擬運(yùn)算鍵長編輯運(yùn)行命令，用Gaussian03模擬運(yùn)算鍵長模擬計算軟件Gaussian03運(yùn)行過程運(yùn)行錯誤運(yùn)行結(jié)果正確模擬計算軟件運(yùn)行運(yùn)行結(jié)果正確從結(jié)果文件中讀取鍵長和鍵角值從結(jié)果文件中讀取鍵長和鍵角值用ChemDraw繪制平面構(gòu)型用ChemDraw繪制平面構(gòu)型3.2

優(yōu)化中間體

首先根據(jù)反應(yīng)物的構(gòu)型，使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型，然后使用計算軟件Gaussian03進(jìn)行模擬運(yùn)算優(yōu)化，最后打開Gaussian03運(yùn)行的結(jié)果文件，讀取中間體幾何構(gòu)型的鍵長、鍵角，用ChemDraw畫圖軟件畫出詳細(xì)平面構(gòu)型。3.2優(yōu)化中間體首先根據(jù)反應(yīng)物的構(gòu)型，使用GaussView構(gòu)建可能形成的中間體幾何構(gòu)型課件3.3

優(yōu)化過渡態(tài)

首先打開運(yùn)行正確的中間體構(gòu)型圖，設(shè)定中間體可能發(fā)生的構(gòu)型變化，然后運(yùn)用計算軟件Gaussian03優(yōu)化過渡態(tài)，最后打開.out結(jié)果文件，讀取過渡態(tài)幾何構(gòu)型的鍵長、鍵角，用ChemDraw畫圖軟件畫出詳細(xì)平面構(gòu)型。3.3優(yōu)化過渡態(tài)中間體中間體過渡態(tài)中間體中間體過渡態(tài)從所有的結(jié)果文件中讀取總能量值從所有的結(jié)果文件中讀取總能量值物質(zhì)種類總能量⊿E（Kcal/mol)B3LYP/6-311G(d,p)R（CN+O)-167.62678950P1(CO+N)-168.1595239-334.2396935P2(CNO)-167.8741509-155.1955318a1-167.1928944272.2275213a2-167.61992324.307944085a3-167.8443836-136.5194131b1-166.2972182834.1783519b2-166.8814208467.6473039c1-166.2896889838.9022648c2-167.4323321122.0033506c3-166.0743144974.0290876d1-167.8030551-110.5897425d2-167.8443836-136.5194087a3/P1-167.7685853-88.9632796a2/c2-167.288321212.3564887a1/c2-167.1105316323.9022645c2/d1-167.3839435152.3625425d1/p1-167.533305658.6521483d1/p2-167.6820313-34.6589412反應(yīng)物、產(chǎn)物、中間體和過渡態(tài)的能量圖表物質(zhì)種類總能量⊿E（Kcal/mol)B3LYP/6-313.4

確定過渡態(tài)和中間體的鏈接

反應(yīng)物→中間體→過渡態(tài)→中間體（產(chǎn)物）利用Gaussian03軟件，使過渡態(tài)找到其前后對應(yīng)的中間體，然后再根據(jù)中間體和過渡態(tài)的能量值，最終確定出一條完整的可行的反應(yīng)路徑。3.4確定過渡態(tài)和中間體的鏈接3.5

繪制勢能面剖面圖

根據(jù)表格中的能量值，和前面步驟中得到的反應(yīng)路徑，使用Origin畫圖軟件，繪制出該反應(yīng)系統(tǒng)的勢能面剖面圖。3.5繪制勢能面剖面圖根據(jù)表格中的能量值，和勢能面剖面圖（1）R(CN+O)→a1→a1/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P1→P1

（2）R(CN+O)→a2→a2/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P2→P2（3）R(CN+O)→a3→a3/P1→P1

勢能面剖面圖（1）R(CN+O)→a1→a1