计算机化学-Gaussian 实验 练习 1 利用 Gaussian03 进行甲醛单点能，并查看分子轨道 输入文件为： %chk=HCHO.chk # RHF/6-31G(d) Pop=Full Test Formaldehyde Single Point 0,1 C 0.0 0.0 0.0 O 0.0 1.22 0.0 H 0.94 -0.54 0.0 H -0.94 -0.54 0.0 采用 GaussView 打开 Scratch 目录中的 HCHO.chk 文件， 打开菜单的"Results"—— "Surfaces"， 逐个查看各轨道的形状 比较：不同的输入(优化结构) # B3LYP/6-31G OPT Formaldehyde 01 C1 O2 1 A H3 1 B 2 C H4 1 B 2 C 3 D A = 1.28 B = 1.10 C = 121.0 D = 180.0 比较：不同的输入(振动分析) # B3LYP/6-31G Freq Example: aldehyde 01 C1 O2 1 A H3 1 B 2 C H4 1 B 2 C 3 D A = 1.28 B = 1.10 C = 121.0 D = 180.0 比较：甲醛的激发态优化 在 Gaussian 中可以进行激发态的优化和频率分析。
步骤是，首先进行能量计算得到激发态， 然后在此结构基础上进行结构优化和频率分析 %Chk=c2ho_es #T RCIS/6-31+G(D) Test Formaldehyde (C2V) Vertical Excited States 0,1 CO, 1, AB H,1, AH, 2, HAB H,1, AH, 2, HAB, 3, 180. AB=1.18429 AH=1.09169 HAB=122.13658 --Link1-- %Chk=c2ho_es %NoSave # RCIS(Root=1,Read)/6-31+G(D) Guess=Read Opt Freq Test Geom=AllCheck 第一个步骤计算最低的三个激发态，第二步骤是利用其结果进行结构优化和频率分析. 在本例的计算中，得到的激发态出现了虚频，其结构显示碳原子要离开原子平面 由于原来的分子结构中，所有原子都在同一平面上，所以，也得到一个共平面的激发态结构 这样，就要设法产生一个正确的几何结构激发态的结构优化目前没有包含内坐标冗余， 所以在初始结构中定义一个平面结构，得到的激发态结构就也是共平面的) 比较： 甲醛激发态优化 ，确定甲醛第一激发态的结构，比较红外光谱。
#T RCIS(Root=1)/6-31+G(D) Opt Freq Density=Current Test Formaldehyde n-->pi* Cs Optimization 0,1 CO,1,R2 X,1,1.,2,A3 H,1,R4,3,A4,2,90. H,1,R4,3,A4,2,-90. R2=1.25546079 R4=1.08213788 A3=145. A4=60. 这里使用了虚原子，使得对于分子的描述更加简单，这个分子也不再是共平面的结构计算采 用校正因子 0.8929，结果如下： 平面外弯曲 CH2 摇摆 CH2 剪式 CO 伸缩 对称 CH 伸缩 计算值 495 978 1426 1647 3200 校正值 442 873 1273 1471 2857 实验值 683 898 1290 1173 2847 反对称 CH 伸缩 3295 2942 2968 基本与实验值相符 练习 2 利用 Gaussian03 进行水分子结构优化与红外分析 输入文件为： %chk=H2O #P B3LYP/6-311G OPT FREQ Geometry optimization and the frequency calculation of H2O 0,1 OH1 1.0 H1 1.0 2 105.4 练习 3 利用 GaussView 画出苯环分子，并计算单点能。