[高等教育]gaussian 03 使用

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1、应用Gauss03进行量子化学的研究方法与基本操作通过Gaussian计算可得到以下信息：分子总能量分子轨道对称性与能量分子轨道组成几何优化结果电荷布居自旋布居多极矩信息UV光谱IR与RAM光谱NMR谱位能面热力学函数激发态化学等。应用Gaussian可获得分子和化学反应的许多性质1）单点性质计算（能量）2）分子稳定的几何构型或构象3）电子结构与相关性质（分子轨道与电荷布居）4）化学键分析5）偶极矩与多极矩8）热力学性质9）动力学性质（位能面与反应途径）6）激发态分子性质9）溶液性质与溶剂效应10

2、）光、波、能谱计算或模拟等(UV，IR，RAMAN，NMR，ESR，PES等)。输入文件(1)联系命令行功能：中间信息(·CHK)文件存放位置，工作资源的范围。(2)作业行功能：指定计算的方法，基组，工作类型等。(3)空行功能：将作业行与标题行分开.(4)标题行功能：关于工作描述，提示，警句等，非执行.(5)空行功能：同上(6)分子结构参数的输入(7)空行(8)变量部份功能：对分子结构参数中的变量给出具体数值.(9)空行(10)[联系行]注：输入文件扩展名(·gjf)，输出文件扩展名(·out)，

3、可用Word打开阅读和使用。作业行中的命令例如:#PHF/6-31G(d)OptPop=fullFreq#PB3LYP/6-311++G(p,d)OptPop=NPAFreq#PB3LYP/LanL2DZOptPop=(full,NPA)Freq说明：(1)#：开头(2)P：祥细，T：简单，N：常规(默认)(3)HF/6-31G(d)：方法与基组(4)对作业的要求(或命令).各项命令及其选项(0，1，2等)输出文件的格式与内容1.Gaussian公司板权，版本，及软件工作者2.输入文件3.将分子结

4、构参数转化为标准坐标(直角坐标系)4.所用基函，初始猜测计算结果(INDO)5.分子总能量(单点计算)，若优化计算，则出现若干个过程总能量，应取最后输出的优化能量.6.几何优化结果7.分子轨道对称性及其能量8.分子轨道组成9.原子净电荷，电子自旋布居10.分子多极矩性质11.计算所用时间，正常结束标记例1用GaussianView作一甲醛分子，如01.gjf保存后，查看文件甲醛分子的输入文件1)极小基组(只含内层和价层轨道)STO-nGn:2,3,4,5,6n个Gauss函数线性组合为一个Slat

5、er轨道。常用STO-3G2)价层双基组轨道指数代表轨道紧缩程度，是r的函数，但这样处理数学上困难，所以用双STO代替一个STO。常用N-31G基组，如6-31G。对于C原子1s,2s,2px,2py,2pz,2s’,2px’,2py’,2pz’6个3个1个Gauss轨道3)极化基组6-31*G(对重原子加d轨道)，6-31**(对重原子加d轨道，对H加p)4)扩散基组6-31+G加扩散数s,p.适于弧对电子，负离子体系。5)高级分裂基组6-311G(d,p)，6-311G(df,p)。6)L

6、anl2DZ基组，有效核芯势和价层双基组。1.1基组常用基组总结如下:STO-3G[H-Xe]3-21G[H-Xe]6-31G(d)[H-Cl]6-31G(d,p)[H-Cl]6-31+G(d)[H-Cl]6-31+G(d,p)[H-Cl]6-311+G(d,p)[H-Br]6-311+G(2d,p)[H-Br]6-311+G(2df,2p)[H-Br]6-311++G(3df,2pd)[H-Br]1.HF从头计算(abinitio)2.半经验法(SCF)：CNDO，INDO，MNDO，AM1，

7、PM3等.3.Post-HF法组态相互作用法(CI)多级微扰法(MPn)4.密度泛函法(DFT/TDDFT)5.专用方法：ZINDO法（UV谱），ONIOM法（分层次计算大分子体系）1.2方法1.3计算单点能单点能计算是指对给定几何构性的分子的能量以及性质进行计算,由于分子的几何构型是固定不变的,只是"一个点",所以叫单点能计算.单点能计算可以用于:计算分子的基本信息可以作为分子构型优化前对分子的检查在由较低等级计算得到的优化结果上进行高精度的计算单点能计算单点能计算的输出文件单点能计算的输出结果

8、SCFDone:E(RHF)=-113.217407219A.U.after6cyclesConvg=0.1073D-03-V/T=2.0040S**2=0.0000第一行：表示所计算的能量值，单位是Hartre（=627.5kJ/mol），6表示这个方程迭带了6次后得到能量值；第二行：Convg表示收敛标准，-V/T其实就是位力定理的表达式，值为2表示这个结果是比较合理的。第三行：S**2表示自旋污染情况，当这个值比较大时就必须要消去自旋污染。这种情况在HF计算时有时出现。DFT