{НЕСКОЛЬКО ЦИКЛОВ ОПТИМИЗАЦИИ}
Compute integral first derivatives.
-------------------------------------------------------------------
Center Atomic Forces (Hartrees/Bohr)
Number Number X Y Z
-------------------------------------------------------------------
1 6 0.000000000 0.000000000 0.000434399
2 8 0.000000000 0.000000000 -0.000298069
3 1 0.000086262 0.000000000 -0.000068165
4 1 -0.000086262 0.000000000 -0.000068165
-------------------------------------------------------------------
Cartesian Forces: Max 0.000434399 RMS 0.000158567
Internal Forces: Max 0.000298069 RMS 0.000127123
Variable Old X -DE/DX Delta X Delta X Delta X New X
(Linear) (Quad) (Total)
R1 2.29955 -0.00030 0.00003 -0.00033 -0.00029 2.29926
R2 2.08105 0.00011 0.00006 0.00022 0.00029 2.08133
R3 2.08105 0.00011 0.00006 0.00022 0.00029 2.08133
A1 2.14209 0.00001 0.00001 0.00003 0.00004 2.14213
A2 2.14209 0.00001 0.00001 0.00003 0.00004 2.14213
A3 1.99901 -0.00001 -0.00003 -0.00006 -0.00009 1.99892
A4 3.14159 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 3.14159
Item Value Threshold Converged?
Maximum Force 0.000298 0.000450 YES
RMS Force 0.000127 0.000300 YES
Maximum Displacement 0.000191 0.001800 YES
RMS Displacement 0.000133 0.001200 YES
Predicted change in Energy=-7.640079D-08
Optimization completed. {оптимизация геометрии завершена}
Stationary point found.
----------------------------
! Optimized Parameters !
! (Angstroms and Degrees) !
-------------------------- --------------------------
! Name Definition Value Derivative Info. !
--------------------------------------------------------------------------------
! R1 R(1,2) 1.2169 -DE/DX = -0.0003 !
! R2 R(1,3) 1.1012 -DE/DX = 0.0001 !
! R3 R(1,4) 1.1012 -DE/DX = 0.0001 !
! A1 A(2,1,3) 122.7326 -DE/DX = 0.0 !
! A2 A(2,1,4) 122.7326 -DE/DX = 0.0 !
! A3 A(3,1,4) 114.5348 -DE/DX = 0.0 !
! A4 L(2,1,3,4,-2) 180.0 -DE/DX = 0.0 !
--------------------------------------------------------------------------------
GradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGrad
**********************************************************************
Population analysis using the SCF density.
**********************************************************************
Orbital symmetries:
Occupied (A1) (A1) (A1) (A1) (B2) (A1) (B1) (B2)
Virtual (B1) (A1) (B2) (A1)
The electronic state is 1-A1.
Alpha occ. eigenvalues -- -20.31268 -11.12503 -1.33734 -0.80781 -0.63291
Alpha occ. eigenvalues -- -0.54550 -0.44311 -0.35440
Alpha virt. eigenvalues -- 0.28193 0.62875 0.73453 0.91272
Molecular Orbital Coefficients {энергии и коэффициенты МО}
1 2 3 4 5
(A1)--O (A1)--O (A1)--O (A1)--O (B2)--O
EIGENVALUES -- -20.31268 -11.12503 -1.33734 -0.80781 -0.63291
1 1 C 1S 0.00053 0.99263 -0.12252 -0.18563 0.00000
2 2S -0.00718 0.03290 0.27717 0.57739 0.00000
3 2PX 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
4 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.53320
5 2PZ -0.00629 0.00052 0.15771 -0.22622 0.00000
6 2 O 1S 0.99429 0.00013 -0.21937 0.09884 0.00000
7 2S 0.02593 -0.00571 0.76903 -0.42912 0.00000
8 2PX 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
9 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.44215
10 2PZ -0.00562 0.00164 -0.17012 -0.16460 0.00000
11 3 H 1S 0.00019 -0.00651 0.03176 0.26456 0.30031
12 4 H 1S 0.00019 -0.00651 0.03176 0.26456 -0.30031
6 7 8 9 10
(A1)--O (B1)--O (B2)--O (B1)--V (A1)--V
EIGENVALUES -- -0.54550 -0.44311 -0.35440 0.28193 0.62875
1 1 C 1S 0.03302 0.00000 0.00000 0.00000 -0.20805
2 2S -0.10678 0.00000 0.00000 0.00000 1.30330
3 2PX 0.00000 0.60939 0.00000 0.82106 0.00000
4 2PY 0.00000 0.00000 -0.18202 0.00000 0.00000
5 2PZ -0.44755 0.00000 0.00000 0.00000 -0.44486
6 2 O 1S -0.09380 0.00000 0.00000 0.00000 0.02811
7 2S 0.49905 0.00000 0.00000 0.00000 -0.16153
8 2PX 0.00000 0.67586 0.00000 -0.76728 0.00000
9 2PY 0.00000 0.00000 0.87002 0.00000 0.00000
10 2PZ 0.67686 0.00000 0.00000 0.00000 0.24618
11 3 H 1S 0.15894 0.00000 -0.35908 0.00000 -0.88936
12 4 H 1S 0.15894 0.00000 0.35908 0.00000 -0.88936
11 12
(B2)--V (A1)--V
EIGENVALUES -- 0.73453 0.91272
1 1 C 1S 0.00000 -0.09474
2 2S 0.00000 0.63122
3 2PX 0.00000 0.00000
4 2PY 1.14850 0.00000
5 2PZ 0.00000 1.17306
6 2 O 1S 0.00000 0.11575
7 2S 0.00000 -0.86356
8 2PX 0.00000 0.00000
9 2PY -0.31847 0.00000
10 2PZ 0.00000 0.92383
11 3 H 1S -0.84000 0.15485
12 4 H 1S 0.84000 0.15485
DENSITY MATRIX. {матрица плотности}
1 2 3 4 5
1 1 C 1S 2.07173
2 2S -0.22403 0.84548
3 2PX 0.00000 0.00000 0.74272
4 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.63487
5 2PZ 0.01680 -0.07811 0.00000 0.00000 0.55277
6 2 O 1S 0.01217 -0.00170 0.00000 0.00000 -0.04246
7 2S -0.00748 -0.17656 0.00000 0.00000 -0.01031
8 2PX 0.00000 0.00000 0.82373 0.00000 0.00000
9 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.15478 0.00000
10 2PZ 0.15075 -0.42874 0.00000 0.00000 -0.58497
11 3 H 1S -0.10843 0.28874 0.00000 0.45097 -0.25195
12 4 H 1S -0.10843 0.28874 0.00000 -0.45097 -0.25195
6 7 8 9 10
6 2 O 1S 2.11060
7 2S -0.46429 2.05062
8 2PX 0.00000 0.00000 0.91358
9 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 1.90486
10 2PZ -0.09605 0.55487 0.00000 0.00000 1.02842
11 3 H 1S 0.00892 -0.01948 0.00000 -0.35926 0.11724
12 4 H 1S 0.00892 -0.01948 0.00000 0.35926 0.11724
11 12
11 3 H 1S 0.63086
12 4 H 1S -0.24564 0.63086
Full Mulliken population analysis: {малликеновский анализ заселенностей}
1 2 3 4 5
1 1 C 1S 2.07173
2 2S -0.05564 0.84548
3 2PX 0.00000 0.00000 0.74272
4 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.63487
5 2PZ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.55277
6 2 O 1S 0.00000 -0.00006 0.00000 0.00000 -0.00260
7 2S -0.00027 -0.06375 0.00000 0.00000 -0.00454
8 2PX 0.00000 0.00000 0.17185 0.00000 0.00000
9 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 0.03229 0.00000
10 2PZ -0.00905 0.13728 0.00000 0.00000 0.18337
11 3 H 1S -0.00658 0.13984 0.00000 0.17579 0.06313
12 4 H 1S -0.00658 0.13984 0.00000 0.17579 0.06313
6 7 8 9 10
6 2 O 1S 2.11060
7 2S -0.10990 2.05062
8 2PX 0.00000 0.00000 0.91358
9 2PY 0.00000 0.00000 0.00000 1.90486
10 2PZ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 1.02842
11 3 H 1S 0.00004 -0.00137 0.00000 -0.01289 -0.00823
12 4 H 1S 0.00004 -0.00137 0.00000 -0.01289 -0.00823
11 12
11 3 H 1S 0.63086
12 4 H 1S -0.03711 0.63086
Gross orbital populations: {N(rk)}
1
1 1 C 1S 1.99361
2 2S 1.14297
3 2PX 0.91457
4 2PY 1.01874
5 2PZ 0.85526
6 2 O 1S 1.99812
7 2S 1.86941
8 2PX 1.08543
9 2PY 1.91138
10 2PZ 1.32356
11 3 H 1S 0.94348
12 4 H 1S 0.94348
Condensed to atoms (all electrons):
1 2 3 4
1 C 4.736285 0.444509 0.372179 0.372179
2 O 0.444509 7.788280 -0.022446 -0.022446
3 H 0.372179 -0.022446 0.630857 -0.037114
4 H 0.372179 -0.022446 -0.037114 0.630857
Mulliken atomic charges: {заряды на атомах}
1
1 C 0.074848
2 O -0.187897
3 H 0.056524
4 H 0.056524
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Atomic charges with hydrogens summed into heavy atoms:
1
1 C 0.187897
2 O -0.187897
3 H 0.000000
4 H 0.000000
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Electronic spatial extent (au): <R**2>= 58.6719
Charge= 0.0000 electrons
Dipole moment (field-independent basis, Debye): {дипольный момент}
X= 0.0000 Y= 0.0000 Z= -1.5370 Tot= 1.5370
Compute integral second derivatives. {вычисление вторых производных}
Total kinetic energy from orbitals= 1.113600771198D+02
Exact polarizability: 2.480 0.000 5.900 0.000 0.000 10.670
Approx polarizability: 1.781 0.000 4.706 0.000 0.000 12.936
Full mass-weighted force constant matrix:
Low frequencies --- -35.9443 -0.0013 -0.0009 0.0008 10.6335 17.2079
Low frequencies --- 1278.2740 1397.2432 1766.9474
Diagonal vibrational polarizability:
0.1016141 0.4473973 0.0915074
Diagonal vibrational hyperpolarizability:
0.0000000 0.0000000 -3.2122177
Harmonic frequencies (cm**-1), IR intensities (KM/Mole), Raman scattering
activities (A**4/AMU), depolarization ratios for plane and unpolarized
incident light, reduced masses (AMU), force constants (mDyne/A),
and normal coordinates:
1 2 3
B1 B2 A1
Frequencies -- 1278.2740 1397.2431 1766.9474
Red. masses -- 1.3683 1.3448 1.1636
Frc consts -- 1.3173 1.5468 2.1404
IR Inten -- 6.1698 29.5464 4.1653
Raman Activ -- 0.0076 3.0445 16.3920
Depolar (P) -- 0.7500 0.7500 0.7071
Depolar (U) -- 0.8571 0.8571 0.8284
Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z
1 6 0.17 0.00 0.00 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 -0.03
2 8 -0.04 0.00 0.00 0.00 -0.08 0.00 0.00 0.00 0.10
3 1 -0.70 0.00 0.00 0.00 -0.27 -0.64 0.00 -0.36 -0.61
4 1 -0.70 0.00 0.00 0.00 -0.27 0.64 0.00 0.36 -0.61
4 5 6
A1 A1 B2
Frequencies -- 2099.0199 3499.9280 3647.0068
Red. masses -- 5.0502 1.0642 1.1152
Frc consts -- 13.1097 7.6809 8.7394
IR Inten -- 8.4411 1.8414 19.8276
Raman Activ -- 6.7109 38.6608 24.5167
Depolar (P) -- 0.0756 0.1865 0.7500
Depolar (U) -- 0.1406 0.3144 0.8571
Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z
1 6 0.00 0.00 0.47 0.00 0.00 0.07 0.00 0.10 0.00
2 8 0.00 0.00 -0.32 0.00 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00
3 1 0.00 -0.52 -0.25 0.00 0.59 -0.38 0.00 -0.59 0.38
4 1 0.00 0.52 -0.25 0.00 -0.59 -0.38 0.00 -0.59 -0.38
-------------------
- Thermochemistry -
-------------------
Temperature 298.150 Kelvin. Pressure 1.00000 Atm.
Atom 1 has atomic number 6 and mass 12.00000
Atom 2 has atomic number 8 and mass 15.99491
Atom 3 has atomic number 1 and mass 1.00783
Atom 4 has atomic number 1 and mass 1.00783
Molecular mass: 30.01056 amu.
Principal axes and moments of inertia in atomic units:
1 2 3
EIGENVALUES -- 6.17704 47.44137 53.61841
X 0.00000 0.00000 1.00000
Y 0.00000 1.00000 0.00000
Z 1.00000 0.00000 0.00000
This molecule is an asymmetric top.
Rotational symmetry number 2.
Rotational temperatures (Kelvin) 14.02190 1.82570 1.61537
Rotational constants (GHZ): 292.16932 38.04150 33.65898
Zero-point vibrational energy 81874.9 (Joules/Mol)
19.56858 (Kcal/Mol)
Vibrational temperatures: 1839.15 2010.32 2542.24 3020.02 5035.61
(Kelvin) 5247.22
Zero-point correction= 0.031185 (Hartree/Particle)
Thermal correction to Energy= 0.034039
Thermal correction to Enthalpy= 0.034983
Thermal correction to Gibbs Free Energy= 0.010177
Sum of electronic and zero-point Energies= -112.323163
Sum of electronic and thermal Energies= -112.320308
Sum of electronic and thermal Enthalpies= -112.319364
Sum of electronic and thermal Free Energies= -112.344170
E (Thermal) CV S
KCal/Mol Cal/Mol-Kelvin Cal/Mol-Kelvin
Total 21.360 6.264 52.209
Electronic 0.000 0.000 0.000
Translational 0.889 2.981 36.130
Rotational 0.889 2.981 16.026
Vibrational 19.582 0.303 0.053
Q Log10(Q) Ln(Q)
Total Bot 0.208442D-04 -4.681015 -10.778436
Total V=0 0.460082D+10 9.662835 22.249500
Vib (Bot) 0.454649D-14 -14.342324 -33.024421
Vib (V=0) 0.100352D+01 0.001526 0.003515
Electronic 0.100000D+01 0.000000 0.000000
Translational 0.646199D+07 6.810366 15.681448
Rotational 0.709483D+03 2.850942 6.564537
В этом примере жирным шрифтом отмечены различные характеристики молекулы формальдегида, рассчитанные программой, такие как полная энергия, коэффициенты и энергии молекулярных орбиталей, дипольный момент, заряды на атомах и др. Полученные данные согласуются с экспериментальными, что подтверждает качество расчетов программы Gaussian03.
Таким образом, использование программы Gaussian03 позволяет исследователю расчетным путем получить различные характеристики молекулярных систем (с определенной долей точности), которые согласуются с экспериментально получаемыми величинами. Это, с одной стороны, позволяет экономить время, затрачиваемое на исследование, с другой, дает возможность рассматривать системы с различных сторон, используя данные, которые не всегда можно получить экспериментально, что важно для понимания истинной сути происходящих процессов.
В работе показано, что Gaussian03 является мощным инструментом в руках исследователей, позволяющим решать задачи различной степени сложности.
1) http://www.msg.ameslab.gov/GAMESS/GAMESS.html
2) http://www.gaussian.com/
3) http://www.kjemi.uio.no/software/dalton/dalton.html
4) http://www.emsl.pnl.gov/docs/nwchem/nwchem.html
5) http://www.hyper.com/
6) http://www.qchem.ru/d/lect/khsl_qchem/20Lecture-19.pdf
7) Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. – М.: Химия, 1978. – С. 111-153.
8) Матулис, Вадим Э. Прикладная квантовая химия / Вадим Э. Матулис, Виталий Э. Матулия, О. А. Ивашкевич. – Минск: БГУ, 2007. – 143с.
Предметный указатель к реферату
Dalton.................................... 3, 5, 7
GAMESS............................. 3, 5, 22
Gaussian............................ 3, 5, 6, 8
Gaussian03.... 3, 8, 9, 12, 21, 22, 27
HyperChem....................... 3, 4, 5, 7
NWChem............................... 3, 5, 7
ИК................................... 3, 4, 6, 12
ППЭ................................ 3, 8, 9, 12
ПРИРОДА............................ 3, 5, 8
Интернет ресурсы в предметной области исследования
http://www.sciencedirect.com
На сайте можно найти практически все статьи по научной тематике, однако полные версии статей в основном платные.
http://www.elsiever.com
Данный сайт аналогичен предыдущему, однако упор тут делается на медико-биологические журналы. Опять таки доступ только к abstracts, но иногда открывают и полный доступ.
http://www.springerprotocols.com
Сайт содержит большую электронную базу данных протоколов лабораторных исследований в биомедицинских науках и науках о жизни. Для получения полных версий журналов необходима подписка.
http://www.abc.chemistry.bsu.by/current/trialjournal.html
Сайт создан доцентом химического факультета БГУ и представляет собой каталог, в котором собрана информация об известных нам химических научных журналах, предоставляющих бесплатный доступ к полным текстам опубликованных статей.