I. КОНСПЕКТ ПО КВАНТОВОХИМИЧНО МОДЕЛИРАНЕ
1. Квантовохимично моделиране - Компютърна химия (ЗО) - магистри
ІІ. ЛЕКЦИИ
І. Вариационно и пертурбационно разглеждане на прости системи
ІІІ. Повърхнини на потенциална енергия в основно и възбудено състояние
ІІІ. УПРАЖНЕНИЯ
ПРОГРАМА GAUSSIAN
Задача 1. Съставете Z-матрица на ацетона за програмата GAUSSIAN. Използвайте номерацията, представена на схемата:
Задача 2. Оптимизирайте геометрията на ацетона с методите HF, BLYP и МР2 и базисни функции 6-311G*. Сравнете времето на изчисленията с различните методи. Сравнете изчислената честота на С=О трептенето с експерименталната й стойност и намерете скалиращия фактор за всеки от методите.
Файлове: ac.gjf
ac1.gjf
ac2.gjf
Задача 3.Оптимизирайте геометрията на енолната форма на ацетона с методите HF, BLYP и МР2 и базисни функции 6-311G*. Сравнете честотите на изчислените О-Н трептения на различните нива. Изчислете ΔHo, ΔGo, Kp и ΔSo на кето-енолното превръщане.
Файлове: ac-en.gjf
ac-en1.gjf
ac-en2.gjf
Задача 4. Намерете преходното състояние на реакцията:
и определете паралелното му трептене и неговата честота. Изчислете енергетичните бариери на правата и обратната реакция както и параметрите на активация ΔH# и ΔG# и техните скоростни константи. За това изследване използвайте МР2 метода с базисни функции 6-311G*.
Файл: ac2-ts.gjf
Задача 5. Като използвате оптимизираните геометрии на кето формата, енолната форма и преходното състояние на ацетона (от предходните задачи) изчислете енергиите им в разтворител ацетон. За целта приложете модела на Онзагер и МР2 метода с базисни функции 6-311G*. Изчислете енергетичните бариери и ΔHo на кето-енолното превръщане и ги сравнете с тези от газова фаза.
Файлове: s_ac2a.gjf
s_ac-en2.gjf
s_ac2-ts2.gjf
Задача 6. Проведете IRC изчисления на 7 точки преди и 7 точки след преходното състояние на реакцията на кето-енолна тавтомерия на ацетона на МР2/6-311G* ниво. Постройте на MS Excel получената енергетична крива.
Файл: ac-ts-irc.gjf
Задача 7. Оптимизирайте реактанта, продукта и преходното състояние на реакцията:
H…..F-H --> H-F…..H
и намерете нейното преходно състояние и енергетичната бариера на BLYP/aug-cc-pVDZ ниво.
Файлове: hfh1.gjf
hfh2.gjf
hfh-ts.gjf
Задача 8. Проведете SCAN изчисления за построяване на повърхнината на потенциална енергия (ППЕ) на реакцията
H…..F-H --> H-F…..H
Изчисленията проведете на BLYP/aug-cc-pVDZ ниво.
Файл: hfh-scan.gjf
Отговор: PES.pdf
Задача 9. Да се оптимизира геометрията на пирола на HF/6-31G* ниво и да се проведе релаксационно сканиране на N-H връзката (при удължаване с 0.1 Å) на основното и първите няколко възбудени състояния (намерени чрез CIS изчисления). Постройте енергетичната диаграма като използвате MS Excel.
Файлове: py.gjf
py_00.gjf py_01.gjf py_02.gjf py_03.gjf
py_04.gjf py_05.gjf py_06.gjf py_07.gjf
py_08.gjf py_09.gjf py_10.gjf py_11.gjf
Отговор: PES1.pdf
Задача 10. Оптимизирайте геометрията на TMS на BLYP/3-21G* ниво. Докажете, че тя лежи в минимум. След това, изчислете shielding-тензора на всеки атом с командата NMR.
Файлове: tms.gjf
tms-freq.gjf
tms-nmr.gjf
Задача 11. Изчислете протонния NMR спектър на етанола (отнесен спрямо TMS) на BLYP/3-21G* ниво.
Файлове: eth.gjf
ПРОГРАМА MOLPRO
Задача 12. На CASPT2/aug-cc-pVDZ ниво изследвайте дисоциацията на N-H връзката в урацила като оптимизирате 1πσ* възбуденото състояние по реакционната координата. Постройте енергетичната диаграма като използвате MSExcel.
Файлове:
ur_1.in ur_1.out ur_1.molden
ur_2.in ur_2.out ur_2.molden
ur_3.in ur_3.out ur_3.molden
ur_4.in ur_4.out ur_4.molden
ur_5.in ur_5.out ur_5.molden
ur_6.in ur_6.out ur_6.molden
ur_7.in ur_7.out ur_7.molden
ur_8.in ur_8.out ur_8.molden
ur_9.in ur_9.out ur_9.molden
ur_10.in ur_10.out ur_10.molden
ur_11.in ur_11.out ur_11.molden
ur_12.in ur_12.out ur_12.molden
ur_13.in ur_13.out ur_13.molden
Отговор: PES2.pdf
ПРОГРАМА TURBOMOLE
Задача 13. Изследвайте ротацията на енолната форма на ацетилацетона около С=С връзката на CC2/aug-cc-pVDZ ниво. За целта оптимизирате 1ππ* възбуденото състояние по реакционната координата. Постройте енергетичната диаграма като използвате MS Excel.
Файлове:
acac_0.rar acac_12.rar acac_24.rar acac_36.rar
acac_48.rar acac_60.rar acac_72.rar acac_84.rar
acac_96.rar acac_108.rar acac_120.rar acac_132.rar
acac_144.rar acac_156.rar acac_168.rar acac_180.rar
Отговор: PES3.pdf