1、分子結構模型的構建及優化計算一、目的要求掌握GaussianO9W和GaussView5.0程序的使用。掌握構建分子模型的方法，為目標分子設定計算坐標。能夠正確解讀計算結果，采集有用的結果數據。二、實驗原理量子化學是運用量子力學原理研究原子、分子和晶體的電子結構、化學鍵理論、分子間作用力、化學反應理論、各種光譜、波譜和電子能譜的理論，以及無機、有機化合物、生物大分子和各種功能材料的結構和性能關系的科學。Gaussian09W程序是目前最普及的量子化學計算程序，它可以計算得到分子和化學反應的許多性質，如分子的結構和能量、電荷密度分布、熱力學性質、光譜性質、過渡態的能量和結構等等。GaussVie

2、w5.0是一個專門設計的與Gaussian09W配套使用的軟件，其主要用途有兩個：構建Gaussian09W的輸入文件；以圖的形式顯示Gaussian09W計算的結果。本實驗主要是借助于GaussView5.0程序構建Gaussian09W的輸入文件，利用Gaussian09W程序對分子的穩定結構和性質進行計算和分析。三、軟件與儀器1軟件：GaussianO9W、GaussView5.0計算軟件儀器：計算機1四、實驗步驟H20:分子的最穩定結構打開GaussView5.0程序，在GaussView5.0中利用建模工具(ViewBuilder-I葺I),在程序界面元素周期表的位置處找到所需的氧、

3、氫元素，單擊即可調入該元素與氫元素的化合物。繪制出水分子的結構式后，把圖形保存成.gif文件(FileSave，取名為1H2O.gif)構建分子成功后，可以利用GaussView5.0查看分子的對稱性和坐標。從Editpointgroup路徑可以查看所構建的分子點群；從Editatomlist路徑可以產看所構建的分子內坐標和直角坐標。用記事本打開剛才保存的1H2O.gif，把計算方法及關鍵詞改為#pHF/6-31G(d)opt(maxcycle=300)freq,并對題目進行修改，再保存。采用Gaussian09W程序進行幾何優化及頻率計算。打開計算數據文件，FilefOpenf指定文件，點擊

4、衛開始運算。分子結構的計算結果文件保存為相應的out文件。計算過程中，主程序窗口不斷顯示計算進程，當“Runprogress欄內顯示“ProcessingComplete”時，計算已完成，此時在本窗口底部可以看到“NormalterminationofGaussian字段。完成計算后，關閉Gaussian軟件窗口。分子的性質用GaussView5.0打開1H2O.out，并保存成11H2O.gif.在用記事本打開11H2O.gif，把計算方法及關鍵詞改為#pHF/6-31G(d)pop=full，保存。使用Gaussian09W軟件打開剛才修改后保存的gjf文件，在RouteSection行中

5、進行分子優化及頻率計算，得到該分子的性質。展示優化的穩定分子結構采用GaussView5.0軟件可觀測分子的構型。用GaussView5.0程序打開計算得到的數據文件*.out，利用主窗口中的“ModifyBond”、“ModifyAngle和“ModifyDihdral”工具，借助鼠標即可顯示分子中特定鍵長、鍵角和二面角的幾何參數。記錄個分子優化后的結構參數，其中鍵長保留三位小數，單位為埃(A)；鍵角和二面角保留一位小數，單位為度()。利用相同的方法分別對CH4、乙烯、乙醛進行優化計算。注意：在構建乙烯、乙醛時需要用：00B00HH0回囤0n!D00E00000000000000000000

6、000000H30回叵1回囤回囤0000EH0000回畫畫畫囲畫回回回囤畫囤因網畫回回回回00000000lStltctHyJrjwKFrtpitnt:sAtom五、注意事項利用GaussView5.0搭建分子模型后，一定要注意檢查分子的對稱性，體系的對稱性直接影響著下面的計算。2圖形文件保存成gjf文件時，注意文件名和路徑都不能包含中文字符。六數據記錄與處理(H20)(CH4)H20CH4C2H4CH3CHO鍵長0.94741C-2H1.08361C-2H1.0761C-4H1.0866510-2H1621C-3H1.081501C-4H1C-3H1C-2H1.086（乙烯）（乙醛）6610

7、-3H1C-3H4C-5H1C-5C1.504141C-5H4C-6H5C-7H1.095214C-1C1.317125C-6O1.18770鍵角3H-10-2H105.478584H-1C-2H109.471222H-1C-3H116.426912H-1C-3H109.846124H-1C-5H5H-4C-6H116.426913H-1C-4H109.850032H-1C-4H109.846123H-1C-2H6H-4C-1C121.786557H-5C-6O120.277932H-1C-5H4C-1C-2H121.786552H-1C-5C109.807103H-1C-5C110.2682

8、65H-1C-3H5H-4C-1C121.786554H-1C-5H109.80710109.819911C-5C-7H115.319153H-1C-4H4C-1C-3H121.786551C-5C-6O124.40292二面角無無6H-4C-1C-3H1804H-1C-5C-7H58.756756H-4C-1C-2H0.000004H-1C-5C-6O-121.256445H-4C-1C-3H0.000003H-1C-5C-7H179.945515H-4C-1C-2H1803H-1C-5C-6O-0.067682H-1C-5C-7H-58.878922H-1C-5C-6121.10788O點

9、群C2VTDD2HC1偶極距2.1993002.981E（總）-76.01074649-40.19517192-78.03171781-152.9159655KE7.585933103750D+014.018278060896D+017.798092527183D+011.526773455546D+02PE-1.990818670642D+02-1.200250365555D+02-2.486688933779D+02-4.996086358045D+02EE3.792404369074D+012.613306041974D+015.897113613167D+011.237062290761D+02Virial常數2.00202.00032.00072.0016光譜項State=1-A1State=1-