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1、Gaussian 03 简介及应用,汇 报 人：许建文 专 业：化工学院 指 导 老 师：孙永利,报告内容,1.概述,2.主要应用,3.具体应用过程,1 概述,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，Gaussian 03 可以作为功能强大的工具，用于研究许多化学领域的课题，例如取代基的响，化学反应机理，势能曲面和激发能等等。,2 主要应用,分子能量和结构研究 过渡态的能量和结构研化学键以及反应的能量分子轨道 偶极矩和多极矩 原子电荷和电势 振动频率 红外和拉曼光谱,反应物中间体过渡态中间体/产物,本次实验主要利用量子化学方法研究整体系的反应，通过寻找反应
2、中间体及过渡态的详细结构，了解中间产物的热力学及动力学稳定性，得到不同反应路径，分析得出反应机理。,3 具体应用过程,3.实验步骤,优化反应物,优化中间体,优化过渡态,链接反应路径,绘制剖面图,本次实验的全过程都是在计算机上完成的，主要运用Gaussian 03软件进行理论的模拟计算，其他辅助的软件包括三个画图软件，GaussView、ChemDraw和Origin。,3.1 优化反应物,利用画图软件GaussView，构建反应物CN的分子构型，设置键长和键角的值,编辑运行命令，用Gaussian 03模拟运算,键长,模拟计算软件Gaussian 03运行过程,运行错误,运行结果正确,从结果文
3、件中读取键长和键角值,用ChemDraw绘制平面构型,3.2 优化中间体,首先根据反应物的构型，使用GaussView构建可能形成的中间体几何构型，然后使用计算软件Gaussian 03进行模拟运算优化，最后打开Gaussian 03运行的结果文件，读取中间体几何构型的键长、键角，用ChemDraw画图软件画出详细平面构型。,3.3 优化过渡态,首先打开运行正确的中间体构型图，设定中间体可能发生的构型变化，然后运用计算软件Gaussian 03优化过渡态，最后打开.out结果文件，读取过渡态几何构型的键长、键角，用ChemDraw画图软件画出详细平面构型。,中间体,中间体,过渡态,从所有的结果
4、文件中读取总能量值,反应物、产物、中间体和过渡态的能量图表,3.4 确定过渡态和中间体的链接,反应物中间体过渡态中间体（产物）利用Gaussian 03软件，使过渡态找到其前后对应的中间体，然后再根据中间体和过渡态的能量值，最终确定出一条完整的可行的反应路径。,3.5 绘制势能面剖面图,根据表格中的能量值，和前面步骤中得到的反应路径，使用Origin画图软件，绘制出该反应系统的势能面剖面图。,势能面剖面图,（1）R(CN+O)a1 a1/c2 c2 c2/d1 d1 d1/P1 P1（2）R(CN+O)a2 a2/c2 c2 c2/d1 d1 d1/P2 P2（3）R(CN+O)a3 a3/P1 P1,4.结论,本实验中，O与CN自由基反应得到了两种产物的三条反应路径，并对其反应机理进行了研究。研究结果表明，得到的两种产物P1(CO+N)和P2(CNO)中，产物P1(CO+N)容易生成，所以路径（3）O+CNCON N+CO是主要通道；产物P2(CNO)难生成，路径（2）O+CN OCN OCN（环形）CNO反应势垒比较大，较难实现，是次要通道。,谢谢,
