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计算机化学 1 主要内容 一 二维化学分子结构 化学反应方程式和反应装置的制作二 三维分子结构的制作 几何参数和物理化学参数的获取三 量子化学计算四 原子轨道图 分子轨道图 静电势图 电荷密度图等图形的制作四 分子性质和光谱性质的模拟 2 介绍软件 Chemoffice程序ChemDrawChem3DHyperChem量子化学的程序包Gaussview程序Gaussian程序Origin程序SPSS程序 3 参考书 1 量子化学计算方法与应用 林梦海 科学出版社 2 计算化学实验 胡红智 马思渝 北京师范大学出版社 4 Chemoffice 化学结构和实验装置设计程序包 ChemDraw软件的使用Chem3D软件的使用ChemFinder 5 ChemDraw软件的使用 主要功能 二维化学结构绘图和简单仪器制作 1 二维分子结构 2 化学反应式 3 反应装置 6 ChemDraw软件的使用 启动开始 所有程序 Chemoffice ChemdrawUltra窗口简介 命令菜单栏 作图区命令菜单栏工具栏 7 二维分子结构的制作 1 乙烷分子结构重叠式交叉式部分交叉式 8 2 非共轭的环状分子 二维分子结构的制作 9 二维分子结构的制作 单环化合物苯 吡喃 吡啶并 稠 环化合物联环化合物 10 显示分子性质 View ShowChemicalPropertiesWindow如 11 文件保存和打开文件 保存文件 文件类型打开文件复制粘贴 12 化学反应方程式 分子式 符号 文字标注对象的旋转 选择对象 Objet Rotate 13 化学反应装置 1 Tools 工具栏选择结构与仪器模板按钮 按住鼠标左键 选取 Clipware part1 或 Clipware part2 中所需要的仪器 2 将所要的仪器进行组装3 存盘 14 原子轨道图 可直接选取工具栏 Tool 中的图形选用图形进行组装 15 练习 16 Chem3D软件 主要功能 构建三维化学结构分子物理化学参数量子化学计算 17 构建化学结构 简单分子可直接输入分子式选工具栏中的 A 在编辑区中单击左键 输入分子式 按回车键结束 复杂分子可用ChemDraw构建分子结构 再由Chem3D读取 18 输入分子式构建分子结构 CH4C2H6CH3COOHC2H4CH2ClCOOHC6H6C5H5N2 CH3C6H4COOH 19 无机物的结构 H2OH2SO4Fe CO 5 20 读取chemDraw结构 在chemDraw中画有甲苯结构 存成C6H6CH3 MOL文件 则Chem3D可打开 21 设置结构的显示方式 选取View Setting ModelDispaly菜单或F6键 共有五种不同的显示方式 ModelType 1 WireFrame 用线表示化学键 2 Sticks 用棍表示化学键 3 Ballandstick 4 CylindricalBonds 5 SpaceFilling 22 设置其他参数AtomFill 选ShadowedcolorColor其他可用默认值 设置结构的显示方式 23 量取键长 键角 二面角 选择对象 Edit Slect selectatom量取键长 键角 二面角键长和键级 用鼠标指向相应的键键角 选择三个原子 单击第一个原子 按住Alt键 再单击其他原子 二面角 选择四个原子 24 改变键长 键角 二面角 选择对象object setbondlengthobject setbondangleobject setDehedralangle在右边窗口出现其数值 进行修改即可 25 分子力学和量子化学计算 分子力学计算1 几何优化MM2力场 MM2 MinimizeEnergy Run或Mechanics MinimizeEnergy ForceField MM2 MinimizeEnergy RunMM3力场 Mechanics MinimizeEnergy ForceField MM3 MinimizeEnergy Run显示几何参数 Analyze showmeasurements 26 2 分子动力学模拟MM2 Moleculardynamics Run3 性质计算 键级 空间能 MM2 ComputepropertiesPi键级 PiBondOrder总空间能 StericEnergySummary空间能细项 StericEnergyDetail或Mechanics Computeproperties 总空间能 StericEnergySummary空间能细项 StericEnergyDetail 27 量子化学计算 可进行几何优化 分子电子结构 过渡态 振动光谱 电子光谱等性质的计算 1 MOPAC 半经验量子化学计算AM1 MINDO 3 MNDO PM3 2 从头算量子化学方法GamessGaussian 28 性质计算 选择菜单 Analyze Computeproperties 选择 Available 中要计算的性质单击 add 按钮单击 OK 即算出分子的性质 例如甲苯的沸点为399 895K 29 2HyperChem量子化学的程序包 功能 包括分子三维结构的构建与显示多种分子力学 量子化学方法的计算计算结果的图形化显示等功能 30 2 1建立 显示分子骨架模型 程序包含有实验数据构成的数据库 键长 键角 二面角等 可迅速构成分子体系骨架 建立起3D 2D分子模型 可打开的如Chemoffice等程序建立的分子结构 文件类型有 Hin ent skc yz hdf mol zmt ml2 chm 31 一 画原子及原子的性质 1 打开ElementTable对话框 在Build菜单中选择DefaultElement 或者双击Drawing工具 2 单击Properties 按钮 或者按下Shift键同时单击元素按钮 将显示当前选择元素的物理属性 左键单击Drawing工具 把指针移到工作区 左键单击工作区 将出现一个小圈 代表未成键的碳原子 32 画价键单键双键叁键共轭键画二维草图 33 三维结构的显示方式的选择 1 选择 Display 菜单中的 Rendering 命令 2 选对话框中其中一种方法 共有六种 1 Stick 棍模型 2 Balls 球模型 3 BallandCylinders 球棍模型 4 OverlappingSpheres 重叠球模型 5 Dot 点模型 6 Sticks Dot 棍和点模型 3 对Sticks Balls 或Cylinders的大小或粗细进行选择 34 三 选择原子 分子或基团 1 设置选择的级别 1 原子 atoms 2 基 residues 3 分子 molecules 例如设置为原子 atoms 的操作步骤 Select Atoms 2 关闭MultipleSelections的操作 1 左键单击Select菜单 2 如果MultipleSelections打开 左键单击来关闭它 35 选择对象 选择一个原子选择化学键选择多个原子 36 删除原子 1 左键单击Drawing工具进入绘图模式 2 右键单击想要删除的原子 或者想要删除的价键中部 原子或价键就会消失 37 删除多个原子或价键 1 左键单击Selection工具进入选择模式 2 用左右键在工作区拖出选择的目标 3 在Edit菜单选择Clear 4 在提示框中选择Yes 38 键长 键角或二面角的设置 键长的设置 1 选择化学键 2 选择 Build 菜单中的 ConstrainBondLength 命令 3 输入所需的键长 4 单击 OK 39 键角的设置 1 选择化学键角涉及的三个原子 2 选择 Build 菜单中的 ConstrainBondangle 命令 3 输入所需的键角 4 单击 OK 40 二面角的设置 1 选择二面角涉及的四个原子 2 选择 Build 菜单中的 ConstrainTo