《hyperchem基本操作》由会员分享，可在线阅读，更多相关《hyperchem基本操作（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、HyperChemHyperChem 基本操作基本操作HyperChem 基本操作 画原子1. 打开 Element Table 对话框。这里有两种方法：在 Build 菜单中选择 Default Element，或者双击 Drawing 工具。DefaultElement 对话框允许从周期表中选择缺省元素。2. 如果单击 Properties.按钮，将显示当前选择元素的物理属性。也可以按下 Shift 键同时单击元素按钮，结果是一样的。单击 OK 键，物理属性框消失。3. 如果 Allow Ions 或者 Explicit Hydrogens 打开（用对勾选择） ，左键单击这些选项使其关闭。
2、4. 在缺省元素列表中选择 Carbon，接着关闭元素对话框。缺省元素将设置为碳。当然也可以把打开的 Default Element 对话框移走，这样可以看到HyperChem 工作区。当画原子非常多的分子时，这是非常有效的。5. 左键单击 Drawing 工具，把指针移到工作区。6. 左键单击工作区左下角，将出现一个小圈，代表未成键的碳原子。7. 在工作区不同位置画更多的原子。画价键1. 把指针移到刚才画的第一个碳上。2. 按下鼠标左键。这是价键在第一个原子的位置。3. 保持鼠标按钮按下的同时拖向工作区的顶端。4. 放开鼠标按钮。这是价键在第二个原子的位置。一条线代表两个碳原子之间的价键。5
3、. 用仍旧停留在价键末端的指针, 用左键拖向工作区右下角。6. 放开鼠标按钮。这是第三个原子的位置。7. 在空白工作区画六个价键，形成一个环。现在你清楚了如何画原子和分子，并且学会了一些基本技巧。选择原子在这个练习中，通过选择原子，你可以学到基本的选择技巧。首先必须设置选择的级别原子（atoms） ，基（residues） ，或分子（molecules） 。这里设置为原子（atoms） 。1. 左键单击 Select 菜单。2. 左键单击选择 Atoms。接下来，关闭 Multiple Selections：1. 左键单击 Select 菜单。2. 如果 Multiple Selections
4、 打开，左键单击来关闭它。这样当你重新选择一个原子或者一组原子的时候，前面的选择将会取消。选择原子：1. 左键单击 Selection 工具，把指针移到工作区。2. 左键单击前面创建的原子。这将激活这个原子。可以在Preferences 对话框中设置激活的样式。Preferences 在 File 菜单中。3. 左键单击前面创建的价键中部，这个价键就会激活，价键两端的原子就会被选择。4. 右键单击工作区的空白处，撤销对所有的原子和价键的选择。选择一组原子1. 在 Select 菜单，确保 Select Sphere 没有打开。2. 在工作区左上方挑选一个点。3. 同时按下鼠标左右键拖向工作区右
5、下角。HyperChem 显示一个代表选择区域的矩形。4. 继续拖左右键，直到想要的原子被包括在矩形里。5. 释放鼠标按钮。选择区域所有原子就会被激活。选择第二组原子：1. 在 Select 菜单选择 Multiple Selections。打开 Multiple Selections后，在当前的选择中将添加新的选择。2. 像选择第一组原子一样，左右键同时拖。3. 释放鼠标按钮，第二组原子被激活。如果选择工作区中所有的原子，在选择模式中左键单击工作区的空白区域。撤销对原子的选择：1. 右键单击未成键原子。这个原子不再激活。2. 右键单击选择的价键中部。价键两端的原子不再激活。3. 右键单击工作
6、区的空白区域，撤销对所有原子的选择。画二维草图1. 双击 Drawing 工具，打开 Element Table 对话框。2. 打开 Allow ions，关闭 Explicit Hydrogens。如果关闭ExplicitHydrogens，在画分子的时候，不自动添加氢。3. 选择碳，接着关闭对话框。碳设置为缺省元素。4. 接着按下面操作。标记原子1. 在 Display 菜单选择 Labels。2. 在 Atoms 选项框，选择 Symbol。靠近 Symbol 的单选按钮会被填充。3. 左键单击 OK。Labels 对话框消失，所有的原子将标注元素符号。删除原子：1. 左键单击 Draw
7、ing 工具进入绘图模式。2. 右键单击想要删除的原子，或者想要删除的价键中部。原子和价键就 会消失。删除多个原子或价键：1. 左键单击 Selection 工具进入选择模式。2. 用左右键在工作区拖出选择的目标。3. 在 Edit 菜单选择 Clear。4. 在提示框中选择 Yes。Constrain Bond Length 对话框 Computed 没有限制。由模型决定键长。Other:输入一个大于 0 至 1000 埃的正数。实用范围是 0.75 到 4 埃。原子类型（Atom Types）在分子动力学计算中，分子中每一个原子都有原子类型。原子类型代表具有相似化学环境的一系列同类元素原子
8、。环境参数包括杂化及其它因素。例如，AMBER 原子类型 C 代表一个 sp 2 羰基碳，CT 代表四面体碳，CH 代表一个包括一个氢原子的 sp 3 碳。分子动力学计算用相同的方法处理同一类型的所有原子。每一种力场用于一系列不同类型的原子。原子类型一般需要分子动力学计算。但不是半经验计算。每一种原子类型都有一个不同于其他力场的名称。力场需要原子类型来获得计算参数。MM+力场可以处理缺省的原子类型（用未知类型*表示） 。当在画一个新的分子的时候，HyperChem 给每个原子一个类型名称*，表示没有指定原子类型。当在 Build 菜单选择 Model Build 或者 Calculate Ty
9、pes，或者改变力场（使用Setup 菜单的 Molecular Mechanics） ，HyperChem 使用 Molecular Mechanics Force Field 对话框中选择的力场指定恰当的原子类型。指定类型后，保留的*意味着没有适当的原子类型可用。?STO-1G and STO-1G* (H and He);?STO-2G and STO-2G* (H to Xe);?STO-3G and STO-3G* (H to Xe);?STO-4G and STO-4G* (H to Xe);?STO-5G and STO-5G* (H to Xe);?STO-6G and STO
10、-6G* (H to Xe);?3-21G, 3-21G*, and 3-21G* (H to Ar);?4-21G, 4-21G*, and 4-21G* (H to Ne);?6-21G, 6-21G*, and 6-21G* (H to Ar);?4-31G, 4-31G*, and 4-31G* (H to Ne);?5-31G, 5-31G*, and 5-31G* (H to F);?6-31G, 6-31G*, and 6-31G* (H to Ar);?6-311G, 6-311G*, and 6-311G* (H to Ar);Setup 设置Charge 和 Spin Mu
11、ltiplicity在 Ab initio 和 Semi-empirical 计算的对话框中出现。Charge：指定额外的净剩电荷。额外电荷定义当前的分子系统是一个电中性系统，正电系统（阳离子） ，还是一个负电系统（阴离子） 。Spin Multiplicity：自旋多重度。闭壳分子的自旋多重度为 1（单重态） 。一个自由基，有一个未成对电子，自旋多重度为 2（双重态）。有两个未成对电子的系统，自旋多重度一般为 3（三重态） 。然而在某些情况下，例如两个自由基，两个未成对电子也可能产生单态。State描述系统中价电子的状态。包括指定分子处于第一激发单态(Next lowest)或者 Lowes
12、t 电子态。Lowest给定自旋多重度的最低电子态。它不一定是基态。Next lowest给定自旋多重度（单重、双重、三重或四重态）的第一电子激发态。在 HyperChem 6.0 中，semi-empirical 方法通常需要给定多重度的最低能态（lowest）或者次最低能态（next lowest）的计算。由于偶数个电子的分子没有未成对电子，是闭壳层单态，所以只有最低三重态是有效的，而次最低三重态是无效的。例如，苯有偶数个电子，并且基态是闭壳层单重态。我们可以计算基态（最低单重态） ，第一激发单重态（次最低单重态） ，或者第一激发三重态（最低三重态） 。也就是说，或者 HOMO 被两个电子
13、占据，或者一个电子在HOMO，另一个电子在 LUMO，产生了激发单重态或者三重态。对双重态和四重态，只有给定多重度的最低态（lowest）可用。UHF 选项仅允许给定多重度的最低态（lowest）可用。例如，可以用 UHF 选项研究苯的最低三重激发态，但是不能用来计算单重激发态。这是因为 HyperChem中的 UHF 选项不允许任意的轨道占据，也不允许 CI 计算。对于 RHF 选项，可以计算 CI 波函数。这个计算由一系列计算得到的RHF 轨道开始，或者从最低单态（或双重态） ，或者从 half electron 的单态和三态（或双态和四重态）轨道。从这些初始态可以得到参考态，从这些参考态
14、，产生一系列微观态。通过这些微观态适当的线性组合，可以获得一系列更准确的态。PM3PM3 方法是对 AM1 方法的改善，它建立在 NDDO 近似的基础上。PM3不同于 AM1 仅仅在于参数值不同。PM3 的参数来自对分子性质更大规模的计算。典型地，未成键相互作用在 PM3 中比在 AM1 中有较小的排斥作用。PM3 最早用于有机分子的计算，但现在对许多主族元素也实现了参数化。单点计算单点计算，仅仅执行势能曲面上的一个单个点的计算。例如对一个双原子分子来说，这可能是在点 a 原子间距离 R=2.0 埃的计算。单点计算的结果给出系统在当前几何构型的势能，以及那个点的梯度。在点 b，c，d，或 e
15、的单点计算可能将给出更高的能量。如果在关键的部分取足够多的点，利用 Origin 或者 Matlab 等数学工具软件，就能描出势能曲线，从而精确算出离解能 De 和核平衡距离 re，利用公式就能得到震动参数 e。对多原子系统来说，状况更加复杂，但是本质是一样的。Orbital 中显示的轨道信息Alpha & Beta显示选择的轨道是 alpha 自旋还是 beta 自旋。LUMO+显示选择轨道相对于 LUMO 的位置关系。例如，选择能量在 LUMO 之上的轨道，文本框依次显示+1，+2，+3.；如果选择能量低于LUMO 的轨道，文本框显示-1，-2，-3.。HOMO-显示选择轨道相对于 HOM
16、O 的位置关系。例如，选择能量在 HOMO 之上的轨道，文本框依次显示-1，-2，-3.；如果选择能量低于HOMO 的轨道，文本框显示+1，+2，+3.。Number显示从能量最低轨道开始的选择轨道绝对数值。对于 UHF 计算，轨道的 alpha 和 beta 列编号分开显示，对 HOMO-和 LUMO+选项也是这样。Energy以 eV 为单位显示选择轨道的能量。Symmetry显示选择轨道的不可约表示。Labels在轨道显示窗口中，显示每个轨道的电子占据情况和每个轨道的能量。按照约定俗成，向上的箭头代表 alpha 自旋，向下的箭头代表beta 自旋。对于 RHF 计算，最大轨道占据是 2；对于 UHF 计算，最大轨道占据是 1。Zoom Out 和轨道的放大如果轨道间距太密，在使用 Labels 时，文字符号会重合在一起，看起来很不方便。通过鼠标左键圈出一个或相邻几个选择的轨道，这些轨道就会被放大。放大之后，Zoom Out 选项可以在窗口中重新回到显示全部轨道范围。Orbital Display设置显示选项，
