GAUSSIAN 这个软件谁会用。

作者&投稿:马贝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何快速学习gaussian软件~

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。

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受不了楼上的那个人,还真有功夫ctrl+V
gaussian功能很多,你要只是做个简单的优化,分子小的话会很快运行结束的,但是你还是什么都不懂。
输入文件格式是.gjf 输出文件格式是.out 用gaussview或者chemcraft都可以打开。
example和exercise在安装目录下,单击g03w,file-open-example&exerciese-*.gjf-run-OK
要想更深了解,可以到小木虫的量子化学版多看看

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:
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
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。
[编辑本段]关于Gaussian 03 的介绍
是Gaussian系列电子结构程序的最新版本。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。
1.研究大分子的反应和光谱
Gaussian 03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。
2.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,Gaussian 03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。
3.研究周期性体系
Gaussian 03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,Gaussian 03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。Gaussian 03还可以模拟化合物的能带隙。
PBC的其它功能还有:(1) 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。Gaussian 03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。(2) 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。
4.预测光谱
Gaussian 03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。
5.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。Gaussian 03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。
Gaussian 03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。
Gaussian 03新增加了以下内容:
新的量子化学方法
(1) ONIOM模块做了增强
对ONIOM(MO:MM)计算支持电子嵌入,可以在QM区域的计算中考虑MM区域的电特性。
通过算法的改善,ONIOM(MO:MM)对大分子(如蛋白质)的优化更快,结果更可靠。
ONIOM(MO:MM)能够计算解析频率,ONIOM(MO:MO)的频率计算更快。
提供对一般分子力场(MM)的支持,包括读入和修改参数。包含了独立的MM优化程序。
支持任何ONIOM模拟的外部程序。
(2) 修改和增强了溶剂模块
改善和增强了连续介质模型(PCM):
默认是IEFPCM模型,解析频率计算可以用于SCRF方法。此外改善了空穴生成技术。
模拟溶液中的很多特性。
可以对Klamt的COSMO-RS程序产生输入,通过统计力学方法,用于计算溶解能,配分系数,蒸汽压,以及其它整体性质。
(3) 周期性边界条件(PBC)
增加了PBC模块,用于研究周期体系,例如聚合物,表面,和晶体。PBC模块可以对一维、二维或三维重复性分子或波函求解具有边界条件的Schrodinger方程。周期体系可以用HF和DFT研究能量和梯度;
(4) 分子动力学方法
动力学计算可以定性地了解反应机制和定量地了解反应产物分布。计算包含两个主要近似:
Born-Oppenheimer分子动力学(BOMD), 对势能曲面的局域二次近似计算经典轨迹。计算用Hessian算法预测和校正走步,较以前的计算在步长上能够改善10倍以上。还可以使用解析二级导数,BOMD能够用于所有具有解析梯度的理论方法。
提供原子中心密度矩阵传播(ADMP)分子动力学方法,用于Hartree-Fock和DFT。吸取了Car和Parrinello的经验,ADMP传递电子自由度,而不是求解每个核结构的SCF方程。与Car-Parrinello不同之处在于,ADMP传递密度矩阵而不是MO。如果使用了原子中心基组,执行效率会更高。这一方法解决了Car-Parrinello存在的一些限制,例如,不再需要用D代替H以获得能量守恒,纯DFT和混合DFT均可使用。ADMP也可以在溶剂存在的情况下执行,ADMP可以用于ONIOM(MO:MM)计算。
(5) 激发态
激发态计算方面做了增强:
由于改善了在完全组态相互作用计算中求解CI矢量的算法,提高了CASSCF执行效率。对能量和梯度计算可以使用约14个轨道(频率计算仍是8个)。
限制活性空间(RAS)的SCF方法。RASSCF把分子轨道分成五个部分:最低的占据轨道(计算中作为非活性轨道考虑),计算中作为双占据的RAS1空间,包含对所研究问题非常重要分子轨道的RAS2空间,弱占据的RAS3空间,以及未占据轨道(计算中做冻结处理)。因此,CASSCF在RAS计算中分成三个部分,考虑的组态通过定义RAS1空间允许的最少电子数和RAS3空间允许的最多电子数,以及三个RAS空间电子总数来产生。
NBO轨道可用于定义CAS和RAS活性空间。对于对应成键/孤对电子的反键轨道可以提供相当好的初始猜测。
对称性匹配簇/组态相互作用(SAC-CI)方法,用于有机体系激发态的高精度计算,研究两个或更多电子激发的过程(例如电离谱的扰动),以及其它的问题。
CIS,TD-HF和TD-DFT的激发态计算中可以考虑溶剂影响。
新的分子特性
(1) 自旋-自旋耦合常数,用于辅助识别磁谱的构像。
(2) g张量以及其它的超精细光谱张量,包括核电四次常数,转动常数,四次离心畸变项,电子自旋转动项,核自旋转动项,偶极超精细项,以及Fermi接触项。所有的张量可以输出到Pickett的拟合与光谱分析程序。
(3) 谐性振-转耦合常数。分子的光谱特性依赖于分子振、转模式的耦合。可用于分析转动谱。
(4) 非谐性振动及振-转耦合。通过使用微扰理论,更高级的项可以包含到频率计算中,以产生更精确的结果。
(5) 预共振Raman光谱,可以产生基态结构,原子间连接,以及振动态的信息。
(6) 旋光性以及旋光色散,通过GIAO计算,用于识别手性体系的异构体。
(7) 电子圆二色性(ECD)。这一特性是光学活性分子在可见-紫外区域的差异吸收,用于归属绝对构型。预测的光谱还可用于解释已存在的ECD数据和归属峰位,
(8) 含频极化和超极化,用于研究材料的分子特性随入射光波长的变化。
(9) 用量度无关原子轨道(GIAO)方法计算磁化率,它类似于电极化率,用于研究分子的顺磁/反磁特性。
(10) 预测气相和在溶剂中的电、磁特性和光谱。
(11) ONIOM预测电、磁特性。
新增加的基本算法
(1) 更好的初始轨道猜测。Gaussian 03使用Harris泛函产生初始猜测。这个泛函是对DFT非迭代的近似,它产生的初始轨道比Gaussian 98要好,例如,对有机体系有所改善,对金属体系有明显改善。
(2) 新的SCF收敛算法,几乎可以解决以前所有的收敛问题。对于其它极少数的不收敛情况,Gaussian 03提供了Fermi展宽和阻尼方法。
(3) 纯DFT计算的密度拟合近似。这一近似在计算库仑相互作用时,把密度用一组原子中心函数展开,而不是计算全部的双电子积分。它用线性换算的算法,对中等体系的纯DFT计算可以极大地提高计算效率,而又不损失多少精度。Gaussian 03可以对AO基自动产生合适的拟合基,也可以选择内置的拟合基。
(4) 更快的自动FMM方法,用于适中的体系(纯DFT约100个原子,混合DFT约150个原子)。
(5) 对纯DFT使用更快的库仑能算法,节省库仑问题的CPU时间。
(6) O(N)更精确的交换能量项。在Hartree-Fock和DFT计算中,通过删除密度矩阵的零值项来屏蔽精确的交换贡献。这可以节省时间,而又不损失精度。
新增功能:
(1) 新的密度泛函:OPTX交换,PBE和B95相关,VSXC和HCTH纯泛函,B1及其变体B98,B97-1,B97-2,PBE1PBE混合泛函。
(2) 高精度能量方法:G3及其变体,W1方法。另外还包含W1BD,它用BD代替耦合簇,比CBS-QB3和G3更精确,当然计算也更加昂贵。
(3) 对重元素全电子基组计算的Douglas-Kroll-Hess标量相对论修正,用于当ECP基组不能满足精度的情况。
(4) 逼近基组极限的UGBS基组。
[编辑本段]Gaussian 09增加的功能

能量和求导
(1) 最近发展的半经验模型(AM1,PM3,PM3MM,PDDG,PM6),计算解析一阶导和二阶导,用户自定义参数,以及结合使用PCM溶剂模型。
(2) TDDFT解析梯度和数值频率。
(3) EOM-CCSD计算激发能。
(4) 新的DFT泛函,包括HSE,wB97,m05/m06,LC类泛函,以及双杂化B2PLYP。
(5) 经验离散模型和相应的泛函。
(6) ROMP3,ROMP4,ROCCSD,ROCCSD(T)能量。
(7) W1RO,W1BD,G4方法计算能量。
(8) DFTB半经验模型,以及使用解析矩阵元的DFTBA版本。
ONIOM
(1) ONIOM与PCM组合。有多种ONIOM+PCM模型。
(2) ONIOM计算IRC,即使分子包含上千个原子效率也很高。
溶剂化
(1) 新的PCM溶剂化算法,使能量成为核坐标的连续函数。现在,PCM的几何优化与气相优化的收敛速度一样。
(2) 特定态的自洽溶剂化,用于模拟荧光和其它发射过程。它对上百种溶剂进行了参数化,可以给出非常好的总溶剂化自由能。
几何优化和IRC
(1) 能量最小化默认使用GEDIIS几何优化算法,这对大的柔软分子特别有帮助。
(2) 对最小值和过渡结构使用二次收敛ONIOM(MO:MM)优化,既用于力学部分,也用于电子嵌入部分。
(3) 一个输入部分,用于控制优化中的冻结或非冻结原子。可以用原子、元素、残基、或ONIOM层来指定原子。
分子特性
(1) 解析的含频ROA强度。
(2) 解析的DFT 超极化率。
(3) 使用两个态的谐振模式,通过Franck-Condon原理计算电子激发、发射、光电离的谱带带型。
(4) 用Herzberg-Teller或Franck-Condon-Herzberg-Teller理论计算电子激发的谱带带型。
(5) 选择简正模式用于显示,非谐校正,和FC/HT/FCHT分析。可通过原子、元素、残基、或ONIOM层来选择。
分析和输出
(1) 蛋白质二级结构的信息可以包含在分子指定输入部分,或者.fchk文件中。
(2) 轨道布居分析,给出原子或角动量对轨道的贡献。
(3) 正则UHF/UDFT进行二次正交化,用于显示或用于ROHF计算的初始猜测。
(4) CIS和TD激发的自然跃迁轨道分析。
(5) 把占据轨道投影到最小基之后,进行Mulliken布居分析。当基组增大时,这能给出稳定的布居。
其它新功能
(1) SCF的初始猜测可以从片段计算的组合产生,需要指定每个片段的电荷和自旋。
(2) 用四点差分而不是默认的两点差分计算数值频率,具有更高的精度和数值稳定性。
效率改善
(1) HF和DFT对大分子的频率计算更快,特别是当并行时。
(2) FMM以及线性标度的库仑和交换对簇并行。
(3) 大体系的ONIOM(MO:MM)频率计算更快,特别是对电子嵌入。可以计算100-200 QM原子和6000 MM原子的频率。
(4) 在大型频率计算中保存简正模式,用于显示或打印模式,以及开始IRC=RCFC任务。
(5) CC,BD,和EOM-CCSD振幅可以保存在检查点文件中,在以后的计算中读入。保存BD轨道并在以后读入。
(6) 半经验,HF,和DFT的频率计算可以在中期计算中重新开始。
(7) CC和EOM-CC计算可以在中期计算中重新开始。
(8) ONIOM各步的初始猜测可以来自不同的检查点文件。
(9) 加入了SVP,TZVP,QZV基组的密度拟合基。Fit关键字调用与AO基组匹配的拟合基,没有特定的拟合基时需要Auto关键字。
(10)在Default.Route文件中包含DensityFit关键字,只要执行纯密度泛函就使用拟合。
(11)为了与文献发表的基组兼容,读入的密度拟合因子可以是非归一化的原函数,密度归一化的原函数,或归一化的原函数。[1]


尼勒克县13930467807: 有没有量子化学高手?会用Gaussian软件和ChemOffice等啊? -
夙祝活血: 推荐一本书,《化学图文设计与分子模拟计算》,可以解决chemoffice, gaussian 入门问题.稍深点的问题可以去小木虫量子化学版块讨论 http://emuch.net/bbs/forumdisplay.php?fid=290&page=

尼勒克县13930467807: 量子化学软件Gaussian为什么要把很多大牛和高校列入禁止使用名单 -
夙祝活血: Gaussian 听说过的几种黑名单情况:未购买版权却在论文中使用了Gaussian 的计算结果,使用盗版,禁用;将Gaussian的计算结果与其他同类型软件的计算结果进行比较的情况被发现,禁用;以及其他违反他们列出条款的情况吧,这就不太清楚了

尼勒克县13930467807: [求助]关于高斯的学习 -
夙祝活血: 主要是看你研究方向你是搞什么东西的??有合成的(计算过度态等)有搞光谱研究的(计算频率)有研究分子活性的(计算能量,原子能量比较)Gaussian有许多功能的,主要是看个人方向.不能笼统的说把量子化学等等都学好就行虽然量子化学是比较全面的但是学起来是非常费劲的!!!

尼勒克县13930467807: 如何通过密度泛函计算有机分子的最优分子结构 -
夙祝活血: 比较建议使用gaussian这个软件,入门比较快. 在gaussview中画出有机分子,生成gjf文件,gaussian中设置合适的参数(基组、关联函数)运行即可. 相关教程很容易搜索到.

尼勒克县13930467807: 怎样入门计算化学 -
夙祝活血: 原则上先做劝退. 计算毁一生,量化穷三代. 劝退一人,胜发nature. 如果还有兴趣那么剩下的坑等下填…… 计算化学是一门永远要不停学习的科目. 量子力学,统计力学是最基本的科目 根据你研究的尺度不同,大致有用量子力学(Ab-initio ...

尼勒克县13930467807: PS高斯模糊从字面上该怎么理解?有谁理解高斯是什么意思? -
夙祝活血: 高斯模糊(英语:Gaussian Blur),也叫高斯平滑,是在Adobe Photoshop、GIMP以及Paint.NET等图像处理软件中广泛使用的处理效果,通常用它来减少图像噪声以及降低细节层次. 高斯模糊(Gaussian Blur)是美国Adobe图像软件公司开...

尼勒克县13930467807: 如何利用hyperchem或gaussian 03对化合物进行构象搜索?懂的亲,进!谢~~ -
夙祝活血: 如果你有chemoffice的话,里面有个chemfinder,可以用它来找.感觉gaussian最大的用途是计算吧,搜索貌似还没发现,以后留心下.在此推荐多一款软件给你搜索用吧,SCIFinder,画一个构型出来,就可以找到SCI里面所有与构型有关的文献了.不过搜索文献的都是要购买的,除非你所在单位已经买了不然的话几乎没法用.

尼勒克县13930467807: GuassView高手请进 -
夙祝活血: Gaussian在优化时会优先选择保持高对称性.楼主的输入文件里的O4分子有D4h这样高的对称性.如果程序保持了这样的对称性,优化时顶多就会调整几步O-O键键长而已,所有原子还会保持在同一平面.这样做可以节省计算时间,但有可能在...

尼勒克县13930467807: 多原子分子的分子轨道怎么画 -
夙祝活血: 可以通过量子化学计算得到分子轨道的具体形式,然后可以画出分子轨道的轮廓图. 可以用Gaussian计算, GaussView画图(当然其它量化软件也可以画,这两个常用).

尼勒克县13930467807: 什么是高斯拟合? -
夙祝活血: 高斯拟合(Gaussian Fitting)即使用形如: Gi(x)=Ai*exp((x-Bi)^2/Ci^2) 的高斯函数对数据点集进行函数逼近的拟合方法. 其实可以跟多项式拟合类比起来,不同的是多项式拟合是用幂函数系,而高斯拟合是用高斯函数系. 使用高斯函数来进行拟合,优点在于计算积分十分简单快捷.这一点在很多领域都有应用,特别是计算化学.著名的化学软件Gaussian98就是建立在高斯基函数拟合的数学基础上的.具体算法楼主可以去几大论坛上问问.现在没时间了.bbs.matwav.com http://www.simwe.com/forum/archiver/tid-551606.html

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