計(jì)算有機(jī)化學(xué)前沿與應(yīng)用

第一章第二章GaussianView軟件基本操作第三章Gaussian09第四章計(jì)算有機(jī)化學(xué)應(yīng)用實(shí)例（熱力學(xué)性質(zhì)）第五章計(jì)算有機(jī)化學(xué)應(yīng)用實(shí)例（動(dòng)力學(xué)性質(zhì)）第六章實(shí)踐與匯報(bào)出勤20%50（共三次課程實(shí)踐30ExploringChemistrywithElectronicStructureMethods(SecondEdition).JamesB.Foresman,AEleenFrish.Gaussian,Inc.1996.Frisch,GaryW.Trucks.Gaussian,Inc.2004.ComputationalOrganicChemistry.StevenBachrach.JohnWiley&SonsInc.理論基理論基(設(shè)備基礎(chǔ)

直接目應(yīng)用目量子力學(xué)奠基人之一的Dirac在1929說"Thefundamentallawsnecessaryforthemathematicaltreatmentoflargepartsofphysicsandthewholeofchemistryarethusfullyknown,andthedifficultyliesonlyinthefactthatapplicationoftheselawsleadstoequationsthataretoocomplextobesolved"因處理實(shí)際分子在數(shù)學(xué)上的。Dirac本1952年H.Schull等三人用手搖計(jì)算機(jī)花兩年有人斷言：用盡世界上的紙張恐亦無法完成50年代末，大型計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)運(yùn)算速度為0.01Mflops，僅及P41/20000量子化學(xué)從二十世紀(jì)30年代初的理論奠基到90年代末在計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用上的成熟，這是幾代杰出理論化學(xué)家不懈努力的結(jié)化學(xué)在化學(xué)和整個(gè)自然科學(xué)中的重要地位被（瑞 公告JohnPople’s瑞典頒獎(jiǎng)文件評(píng)價(jià)JohnPoplehasdevelopedquantumchemistryintoatoolthatcanbeusedbyteralchemistandhastherebybroughtchemistryintoanewerawhereexperimentandtheorycanworktogetherintheexplorationofthepropertiesofmolecularsystems.Chemistryisnolongerapurelyexperimentalscience.2013年化學(xué)量量化計(jì)算在有機(jī)化學(xué)頂級(jí)中的NatureChem.2014,6,勢(shì)能曲線——催化劑活化、NatureChem.2014,6,量量化計(jì)算在有機(jī)化學(xué)頂級(jí)中的J.Am.Chem.Soc.2014,136, J.Am.Chem.Soc.2014,136, J.Am.Chem.Soc.2014,136,Gaussian程序的功 Gaussian可用來預(yù)測(cè)氣相和液相條件下，分子和化學(xué)分子的能量和結(jié)過渡態(tài)的能量和結(jié)振動(dòng)頻紅外和光（包括預(yù)熱化學(xué)性成鍵和化學(xué)反應(yīng)能

化學(xué)反應(yīng)路分子軌原子電電多極NMR和磁化系自旋－自旋耦合常振動(dòng)圓二色性強(qiáng)Gaussian程序的功 電子圓二色性強(qiáng)g張量和超精細(xì)光譜的其它張旋光振動(dòng)－轉(zhuǎn)動(dòng)耦非諧性的振動(dòng)分析和振動(dòng)－轉(zhuǎn)動(dòng)耦電子親和能和電離極化率和超極化率(靜態(tài)的和含頻的各向異性超精細(xì)耦合常靜電勢(shì)和電子密程序輸入文件示#pm06/def2tvzpoptfreqscrf=(smd,solvent=Methanol)-2PPNCCCa“化學(xué)精度”計(jì)a50H-in50H-inH++0r=0.990,sd=1.7pKaunitsfor105differentorganicpr0cip30apK(Experimental“化學(xué)精度”計(jì)算的主要內(nèi)在298K下，鍵的均裂需要的能量，被定義為分子AB的鍵離解能(BondDissociationEnergy)，也叫均裂能。A-B(g)A(g)B(g)HFDFT、MP2ONIOM分層方MorokumaMorokuma發(fā)展ONIOM的分層方 A=6.760, E(ONIOM-G3B3)=E[A]+△(+)+△(2df,p)+△(+)=E[B]-E[A],△(2df,p)=E[C]-△(QCI)=E[D]-E[A],△=E[E]-E[C1]-ONIOM-G3B3與B3LYP方法比TotalTotaly=x-0.8,r=0.974,sd=1.4BDEBDE(Exp)Totaly=x+8.6,Totaly=x+8.6,r=0.835, BDEBDE(Exp) BDE(ONIOM-G3B3) BDE(B3LYP)DNA和RNA分子自由基損傷機(jī)氧化反應(yīng)發(fā)生在糖環(huán)，選擇性的奪氫形碳自由基，重排，損傷斷鏈，準(zhǔn)確的C(N)-H鍵解離能值有助于了解因奪準(zhǔn)確的氧化還原電動(dòng)勢(shì)值有助于了解因子轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的損傷機(jī)Li,;Liu,Fu,Guo,;J.Phys.Chem.B,2005,109,Li,Liu,Wei,Fu,Guo,;J.Phys.Chem.B,2006,110,酸堿平衡常數(shù)的理論計(jì)機(jī)化合物的基本參數(shù)之一。 +Fu,Fu,Liu,Li,Guo.J.Am.Chem.Soc.,2004,126(3),814-822溶劑化模CalculationofSolvationFreeEnergyof2 G*solvationDMSO(Exp:-0-12(Exp:-01-2MeSOCH-1(Exp:-20-12inH++afor105differentorganicr=0.990,sd=1.7pKpK(Experimentala0a apK(first-principlea氧化還原電位的理論計(jì)+Fu,Fu,Liu,Yu,Wang,Guo,J.Am.Chem.Soc.2005,127,研究目還原電位非常Molecule 氣相絕熱電離能IP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28rIP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28r=0.989,sd=0.14,NIPIP(Exp)876 IP(B3LYP)IP(Exp)=IP(B3LYP)+0.28乙腈溶液fpKpK(exp)=42.3+ar=0.976,sd=1.0,N=f=pKpKa- - - - - - - - 當(dāng)f =1.20時(shí)有最高相關(guān)系數(shù)(r=0.976)和最低的標(biāo)準(zhǔn)偏差(sd=1.0pKa單位)計(jì)算結(jié)E0E0(Exp)=E0(Calc)+0.02r=0.989,sd=0.17,N3(Exp)(Exp)10---- - - E0(Calc)

CC ----2.00-1.50-1.00-0.500.00+0.50+1.00+1.50