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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。高斯功能:过渡态能量和结构、键和反应能量、分子轨道、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,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。常常与gaussview连用。
关于Gaussian03的介绍
是Gaussian系列电子结构程序的较新版本。它在化学、化工、生物化学、物理化学等化学相关领域方面的功能都进行了增强。
⒈研究大分子的反应和光谱
Gaussian03对ONIOM做了重大修改,能够处理更大的分子(例如,酶),可以研究有机体系的反应机制,表面和表面反应的团簇模型,有机物光化学过程,有机和有机金属化合物的取代影响和反应,以及均相催化作用等。
ONIOM的其它新功能还有:定制分子力学力场;高效的ONIOM频率计算;ONIOM对电、磁性质的计算。
⒉通过自旋-自旋耦合常数确定构像
当没有X-射线结构可以利用时,研究新化合物的构像是相当困难的。NMR光谱的磁屏蔽数据提供了分子中各原子之间的连接信息。自旋-自旋耦合常数可用来帮助识别分子的特定构像,因为它们依赖于分子结构的扭转角。
除了以前版本提供的NMR屏蔽和化学位移以外,Gaussian03还能预测自旋-自旋耦合常数。通过对不同构像计算这些常数,并对预测的和观测的光谱做比较,可以识别观测到的特定构像。另外,归属观测的峰值到特定的原子也比较容易。
⒊研究周期性体系
Gaussian03扩展了化学体系的研究范围,它可以用周期性边界条件的方法(PBC)模拟周期性体系,例如聚合物和晶体。PBC技术把体系作为重复的单元进行模拟,以确定化合物的结构和整体性质。例如,Gaussian03可以预测聚合物的平衡结构和过渡结构。通过计算异构能量,反应能量等,它还可以研究聚合物的反应,包括分解,降解,燃烧等。Gaussian03还可以模拟化合物的能带隙。
PBC的其它功能还有:⑴二维PBC方法可以模拟表面化学,例如在表面和晶体上的反应。用同样的基组,Hartree-Fock或DFT理论方法还可以用表面模型或团簇模型研究相同的问题。Gaussian03使得对研究的问题可以选择合适的近似方法,而不是使问题满足于模块的能力极限。⑵三维PBC:预测晶体以及其它三维周期体系的结构和整体性质。
⒋预测光谱
Gaussian03可以计算各种光谱和光谱特性。包括:IR和Raman;预共振Raman;紫外-可见;NMR;振动圆形二色性(VCD);电子圆形二色性(ECD);旋光色散(ORD);谐性振-转耦合;非谐性振动及振-转耦合;g张量以及其它的超精细光谱张量。
⒌模拟在反应和分子特性中溶剂的影响
在气相和在溶液之间,分子特性和化学反应经常变化很大。例如,低位构像在气相和在(不同溶剂的)溶液中,具有完全不同的能量,构像的平衡结构也不同,化学反应具有不同的路径。Gaussian03提供极化连续介质模型(PCM),用于模拟溶液体系。这个方法把溶剂描述为极化的连续介质,并把溶质放入溶剂间的空穴中。
Gaussian03的PCM功能包含了许多重大的改进,扩展了研究问题的范围:可以计算溶剂中的激发能,以及激发态的有关特性;NMR以及其它的磁性能;用能量的解析二级导数计算振动频率,IR和Raman光谱,以及其它特性;极化率和超极划率;执行性能上的改善。
G03W的界面和G98W相比,没有什么变化,G98W的用户不需要重新熟悉界面。
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