中南大学高斯作业(应化)

第一部分Gaussian与GaussView5.0.8简介一．关于Gaussian

Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。其可执行程序可在不同型号的大型计算机，超级计算机，工作站和个人计算机上运行，并相应有不同的版本。

Gaussian功能主要有：分子能量和结构、过渡态能量和结构、键和反应能量、分子轨道、多重矩、原子电荷和电势、振动频率、红外和拉曼光谱、核磁性质、极化率和超极化率、热力学性质、反应路径等。

Gaussian的计算可以对体系的基态或激发态执行。可以预测周期体系的能量，结构和分子轨道。因此，Gaussian可以作为功能强大的工具，用于研究许多化学领域的课题，例如取代基的影响，化学反应机理，势能曲面和激发能等等。

二．关于GaussView 5.0.8

GaussView 5.0.8初始界面简介

（1）GaussView是一个专门设计于高斯配套使用的软件，其主要用途有两个构建高斯的输入文件以图的形式显示高斯计算的结果除了可以自己构建输入文件外，GaussView还可读入CHEM3D，HYPERCHEM和晶体数据等诸多格式的文件。从而使其可以于诸多图形软件连用，大大拓宽了使用范围（详见下图）:

（2）主要功能键的介绍

第一行为菜单栏，如下所示:

File:主要功能是建立，打开，保存和打印当前的文件。

Save Image：将当前文件保存为图片格式。

Preferences：可以在里面改变Gview默认的各种显示的设置。

Edit: 在这里可以完成对分子的剪贴,拷贝、删除和抓图等。

Atom List：显示当前分子的内坐标，笛卡儿坐标，分数坐标等。

Point Group：可以显示当前分子的点群及可能有的点群。

PBC：显示晶体文件（可以将CIF文件转换为图形，在点PBC按钮后所给并的对话框中根据选项调节具体显示的格式。

Mos：用于显示分子轨道（只有检查点文件，此选项才能给出分子轨道图）Symmetrize：对当前体系进行对称性控制。

View：这里面的选项都是于分子的显示有关的，如显示氢原子，显示键，显示元素符号,显示坐标轴等。

Calculate：可从Gview中直接向高斯提交计算。

这是Gview作为高斯软件配套功能的重要体现。从所给的对话框中可以选择工作类型Job Type（如优化，能量或频率等）;计算方法Method（如半经验方法，HF方法，DFT方法，MP方法等，还可以选定组）;Title(对所要做的计算给一个说明，以备以后的查看) Link 0（给检查点文件命名，还可以在此用RWF命令设置临时数据交换文件的大小）；General,Guess,（这两个选项主要是给出体

系中各原子的连接关系及如何给出初始猜测）；NBO（可在此设定NBO计算）,PBC（可在此设定晶体的有关计算）, Solvation（可在此设定溶液中的计算，除了选择溶剂外，还要选择模拟溶剂的理论模型）。

Result：显示计算的结果，包括电荷，静电势表示的表面，振动,频率，核磁，势能面扫描，优化等。注意有些结果只能用检查点文件才能显示。

第二部分操作实例简介

2.1二氯甲基一甲氧基四硝基苯分子模型的构建

1.进入Gview主界面，单击工作窗口，得到甲烷分子，如下界面：

2.单击图标，得到下图：

3.左击，得到下图：

4．双击，得到下图：

找到硝基

5.在图上点击苯环上H原子，得到下图：

6.选择，在元素周期表中找到O，在图上点击硝基对位上的H原子得到下图：

7.选择，在元素周期表中找到C，在图上点击羟基上的H与硝基间位上的H原子得到下图：

8.选择，在元素周期表中找到Cl，在图上点击甲基上的H原子得到下图，构建完成：

2.2查看分子的对称性

从Edit-Point group路径可以查看所构建分子的点群。点击Point group后，出现如下窗口：为C1点群，其下拉菜单中的为可能的点群（改变Tolerance,也可帮助我们判断所构建体系可能有的点群）

2.3查看分子坐标

单击Gview界面上的图标。出现下面窗口

图中：Z表示时内坐标，C表示直角坐标。可以在里面对坐标做适当的调整

2.4分子优化

1.点击菜单下第一个选项，得到下图：

2.点击，选择optimization，得到下图：

3.在选项中，选择进行优化，点击：

4.创建一个非中文文件夹进行保存，如图：

5.开始优化，如图：

6.生成两个文件，查看后缀为.chk的文件

7.优化结束后，得到下图：

8.点击，得到HOMO和LUMO,如下图：

9.点击，再单击，得到下图：

各个轨道的的电子分布如下图：

2.5能量计算：

1.点击，选择，点击，选择下面方法：

2.开始计算，如图：

3．计算后，得到下面结果：

2.6 NMR计算

1. 点击，选择，单击：

2.开始核磁共振。完毕后，点击，选择NMR，得到下图：

全部原子的NMR

C原子的NMR

Cl原子的NMR

H原子的NMR

N原子的NMR

O原子的NMR

2.7 频率计算

按照下图选择相应的计算方法，开始计算。

计算完成后，点击Results,再点击View File。得到后缀名为.fhc的文件，截图如下（由于内容太多，只截取了一小部分）。