利用高斯计算甲烷.doc

姓名： 学号： 专业： 高斯计算分子的基本流程：（1） 利用高斯View建立一个分子模型，保存为gif格式。(2) 用高斯03对该分子进行几何优化、单点能计算和频率计算。 几何优化：用高斯03调用已经建好的甲烷模型（格式为gif），用#T RHF/6-31G(d) Opt Test命令对其进行优化。其中分子电荷和自旋多重度分别设定为0、1。优化前分子输入的坐标为： Standard orientation: - Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 0.000000 0.000000 0.000000 2 1 0 0.617765 0.617765 0.617765 3 1 0 -0.617765 -0.617765 0.617765 4 1 0 -0.617765 0.617765 -0.617765 5 1 0 0.617765 -0.617765 -0.617765-优化后分子的输出坐标为： Standard orientation: - Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 0.000000 0.000000 0.000000 2 1 0 0.625213 0.625213 0.625213 3 1 0 -0.625213 -0.625213 0.625213 4 1 0 -0.625213 0.625213 -0.625213 5 1 0 0.625213 -0.625213 -0.625213-优化后分子中各原子电荷Mulliken分布：Mulliken atomic charges: 1 1 C -0.793976 2 H 0.198494 3 H 0.198494 4 H 0.198494 5 H 0.198494 Sum of Mulliken charges= 0.00000优化后分子的偶极矩：Dipole moment (field-independent basis, Debye):X= 0.0000 Y= 0.0000 Z= 0.0000 Tot= 0.0000优化后分子Z矩阵的最终结构：其中B为键长，A为两个键形成的键角，D为二面角。以此类推，可以查处分子中各原子的键长，键角，二面角等信息。Final structure in terms of initial Z-matrix: C H,1,B1 H,1,B2,2,A1 H,1,B3,3,A2,2,D1,0 H,1,B4,3,A3,2,D2,0 Variables: B1=1.08290142 B2=1.08290142 B3=1.08290142 B4=1.08290142 A1=109.47122063 A2=109.47122063 A3=109.47122063 D1=-120. D2=120. 振动频率的计算：在高斯03中，仍调用自己新建的分子模型，用命令#T RHF/6-31G(d) Freq Test对优化后的分子进行振动频率的计算。其中设定分子电荷和自旋多重度分别为0、1。对原模型分子的结构信息进行修改，在Molecule Specification栏中将原来的坐标信息全部删除，输入优化后分子的坐标信息：输入的坐标为： Standard orientation: - Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 0.000000 0.000000 0.000000 2 1 0 0.625213 0.625213 0.625213 3 1 0 -0.625213 -0.625213 0.625213 4 1 0 -0.625213 0.625213 -0.625213 5 1 0 0.625213 -0.625213 -0.625213 -用该算法可以得到以下信息，这些信息包括电子空间范围，偶极矩，四极矩，八极矩，十六极矩，以及分子的对称等信息：Electronic spatial extent (au): = 35.4787 Charge= 0.0000 electrons Dipole moment (field-independent basis, Debye): X= 0.0000 Y= 0.0000 Z= 0.0000 Tot= 0.0000 Quadrupole moment (field-independent basis, Debye-Ang): XX= -8.3966 YY= -8.3966 ZZ= -8.3966 XY= 0.0000 XZ= 0.0000 YZ= 0.0000 Traceless Quadrupole moment (field-independent basis, Debye-Ang): XX= 0.0000 YY= 0.0000 ZZ= 0.0000 XY= 0.0000 XZ= 0.0000 YZ= 0.0000 Octapole moment (field-independent basis, Debye-Ang*2): XXX= 0.0000 YYY= 0.0000 ZZZ= 0.0000 XYY= 0.0000 XXY= 0.0000 XXZ= 0.0000 XZZ= 0.0000 YZZ= 0.0000 YYZ= 0.0000 XYZ= 0.7204 Hexadecapole moment (field-independent basis, Debye-Ang*3): XXXX= -15.3377 YYYY= -15.3377 ZZZZ= -15.3377 XXXY= 0.0000 XXXZ= 0.0000 YYYX= 0.0000 YYYZ= 0.0000 ZZZX= 0.0000 ZZZY= 0.0000 XXYY= -4.6685 XXZZ= -4.6685 YYZZ= -4.6685 XXYZ= 0.0000 YYXZ= 0.0000 ZZXY= 0.0000 N-N= 1.352346022364D+01 E-N=-1.194388681302D+02 KE= 3.988790259588D+01 Symmetry A KE= 3.423400799512D+01 Symmetry B1 KE= 1.884631533586D+00 Symmetry B2 KE= 1.884631533586D+00 Symmetry B3 KE= 1.884631533586D+00同时用该算法还可以得到以下信息，这些信息包括谐振频率，红外强度，拉曼散射活性，去极化率等信息。Harmonic frequencies (cm*-1), IR intensities (KM/Mole), Raman scattering activities (A*4/AMU), depolarization ratios for plane and unpolarized incident light, reduced masses (AMU), force constants (mDyne/A), and normal coordinates: 1 2 3 T2 T2 T2 Frequencies - 1486.4472 1486.4472 1486.4472 Red. masses - 1.1781 1.1781 1.1781 Frc consts - 1.5337 1.5337 1.5337 IR Inten - 10.3572 10.3572 10.3572 Raman Activ - 2.6269 2.6269 2.6269 Depolar (P) - 0.7500 0.7500 0.7500 Depolar (U) - 0.8571 0.8571 0.8571用该方法可以得到分子的以下信息，这些信息包括能量修正，内能，焓值，吉布斯自由能等。Temperature 298.150 Kelvin. Pressure 1.00000 Atm. Zero-point correction= 0.047828 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.050680 Thermal correction to Enthalpy= 0.051624 Thermal correction to Gibbs Free Energy= 0.030534 Sum of electronic and zero-point Energies= -40.147342 Sum of electronic and thermal Energies= -40.144490 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -40.143546 Sum of electronic and thermal Free Energies= -40.164637 Item Value Threshold Converged? Maximum Force 0.000323 0.000450 YES RMS Force 0.000289 0.000300 YES Maximum Displacement 0.000825 0.001800 YES RMS Displacement 0.000738 0.001200 YES Optimization completed. - Stationary point found.单点能的计算：在高斯03中，仍调用自己新建的甲烷分子模型，用命令#T RHF/6-31G(d) Pop=Full test 对优化后的分子进行振动频率的计算。其中设定分子电荷和自旋多重度分别为0、1。对原模型分子的结构信息进行修改，在Molecule Specification 栏中将原来的坐标信息全部删除，输入优化后分子的坐标信息：输入的坐标为： Standard orientation: - Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms) Number Number Type X Y Z - 1 6 0 0.000000 0.000000 0.000000 2 1 0