Gaussian入门（一）—功能和使用

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所有应用计算的手段对化学问题进行直接研究都属于计算化学的范畴。计算化学技术可以预测分子性质，通过跟实验结果的比较阐释不明确的实验数据，并可以模拟那些无法通过实验直接观测的、短暂存在的、不稳定的中间体和过渡态。

一、计算化学的一般分类：

• 量子化学 Gaussian，ORCA……
• 第一性原理 CASTEP，VASP，CP2K……
• 分子动力学 MS，LAMMPS……
• 其他

二、Gaussian的功能

量子化学通常指那些全部或部分由量子力学的基本规律推导出的方法，如薛定谔方程。

量子化学软件目的在于将量子化学复杂计算过程程序化，从而便于人们的使用、提高计算效率并具有较强的普适性。

Gaussian是一款功能非常强大的量子化学综合软件包。

• 主要对象：分子、团簇等孤立体系
• 体系大小：几个至几十个、几百个原子
• 解决问题：
  有机分子—几何结构、分子性质、分子光谱、激发态
  有机反应—反应的快慢和难易、反应过程的能垒、反应机理

1. 基于分子结构：

• 几何优化
• 振动分析
• 热力学量
• 光谱计算：IR、RAMAN、NMR、VCD……
• 势能面扫描
• 分子稳定性、反应活性
• 分析体积、静电势、原子电荷、分子轨道
• 激发态与电子光谱、ECD……
• 弱相互作用

2. 基于反应过程

• 过渡态搜索
• IRC（反应路径）计算
• 反应速率常数
• 反应能垒
• 反应机理

3. 溶剂体系

4. 周期性体系

三、Gaussian计算的优缺点

1. 优点：

• 功能全面，一般性的化学问题都能计算
• 图形界面友好
• 跨平台，使用简单
• 结构和能量计算准确，精度高

2. 缺点：

• 振动计算效率低
• 输出信息繁杂
• Windows平台资源限制
• 收费

四、Gaussian的安装与配置

• 傻瓜式安装
• 安装路径不能有中文
• gview5（gview6）软件与g09（g16）同一路径

五、Gaussian计算流程

建立模型—指定任务类型—选择方法和基组

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