化学图文设计与分子模拟计算PDF电子书下载

第1章 计算机与化学 1

1.1计算机与化学 1

1.1.1计算机化学 1

1.1.2计算化学 2

1.1.3理论化学 2

1.1.4量子化学 3

1.2计算机化学的发展 4

1.3我国计算（机）化学的发展概况 5

1.4分子模拟与量化计算简介 7

1.4.1分子模拟的意义 7

1.4.2分子模拟的一般过程 7

1.4.3分子模型的构建 7

1.4.4分子模拟的方法 8

1.5常用化学软件简介 10

1.5.1化学图文设计软件 10

1.5.2计算化学与分子模拟软件 12

1.5.3化学数据库 14

1.5.4图谱解析软件 15

1.5.5数据处理软件 16

1.5.6文献管理软件 16

1.6计算化学应用 16

1.7计算机化学的学习方法 18

1.8相关网站及参考书 18

第2章 ChemSketch的使用 20

2.1ChemSketch概述 20

2.1.1主要功能 20

2.1.2软件界面 21

2.2结构模式 22

2.2.1常用工具与快捷按钮 22

2.2.2基本操作 22

2.2.3高级操作 26

2.2.4二维优化 28

2.2.5三维优化 29

2.2.6模板的应用 32

2.2.7模板的管理 35

2.3绘图模式 36

2.3.1常用工具与快捷按钮 36

2.3.2反应能量图 37

2.3.3原子轨道图 38

2.3.4实验装置图 40

2.4分子性质的预测 43

第3章 ChemBioDraw的使用 45

3.1ChemBioDraw概述 45

3.1.1版本介绍 46

3.1.2运行系统要求 46

3.1.3新特性 46

3.2ChemBioDraw工具栏与文档 47

3.2.1工具栏与窗口显示 48

3.2.2文档操作 52

3.2.3页面设置 54

3.3ChemBioDraw操作实例 55

3.3.1画丙酮分子 55

3.3.2使用环工具 56

3.3.3画反应式 57

3.3.4画中间体 58

3.3.5使用碎片工具 59

3.3.6画多点配位结构 60

3.3.7费歇尔投影式 61

3.3.8画透视图 62

3.3.9画纽曼投影式 64

3.3.10使用立体化学标记 65

3.3.11使用模板 66

3.4结构式的基本画法 67

3.4.1选择对象 67

3.4.2化学键 69

3.4.3环 71

3.4.4脂肪链 72

3.4.5画DNA、RNA序列 73

3.4.6展开标签与压缩标签 74

3.4.7说明文本与原子标注 75

3.5结构式的高级技法 78

3.5.1连接对象 78

3.5.2组合对象 79

3.5.3反映结构 80

3.5.4整理结构 80

3.5.5原子编号 81

3.5.6使用模板 81

3.5.7定义别名 83

3.5.8三维预览 84

3.6查询结构 84

3.6.1原子属性 85

3.6.2键属性 88

3.6.3通用别名 91

3.6.4列表元素 91

3.6.5聚合物表示法 92

3.6.6替换基团 94

3.6.7展开查询结构 96

3.6.8反应映射图 97

3.7结构与性质 98

3.7.1检查结构 98

3.7.2分析窗口 99

3.7.3估算化学性质 100

3.7.4立体化学性质 101

3.7.5化学计量网格 102

3.7.6从结构到命名 103

3.7.7从命名到结构 104

3.7.8估算NMR的化学位移 105

3.8绘图工具的使用 107

3.8.1轨道工具 107

3.8.2化学符号工具 108

3.8.3箭头与曲线工具 109

3.8.4基本绘图工具 111

3.8.5括号工具 111

3.8.6TLC具 112

3.8.7生物绘图工具 113

第4章 ChemBio3D的使用 117

4.1ChemBio3D简介 117

4.1.1版本介绍 117

4.1.2量化程序接口 117

4.1.3新特性 118

4.2ChemBio3D基础 119

4.2.1ChemBio3D主界面 119

4.2.2菜单命令 123

4.2.3工具栏 128

4.3ChemBio3D实例 130

4.3.1熟悉ChemDraw面板 130

4.3.2使用画键工具和旋转工具 131

4.3.3使用文本工具 134

4.3.4分析乙烷的构象 137

4.3.5使用二面角驱动器 139

4.3.6重叠模型 141

4.3.7对接模型 142

4.3.8HOMO和LUMO轨道 144

4.3.9绘制表面图 145

4.3.10局部电荷 147

4.4模型的创建 148

4.4.1设置构建模型的选项 149

4.4.2使用键工具建模 150

4.4.3使用ChemDraw面板 151

4.4.4使用文本工具建模 151

4.4.5使用坐标表建模 154

4.4.6模型坐标 156

4.4.7参数表与测量表 157

4.5模型的修改 158

4.5.1选择对象 158

4.5.2改变元素 159

4.5.3改变键级 159

4.5.4添加分子碎片 160

4.5.5使用测量表 160

4.5.6设置电荷 161

4.5.7原子编号 162

4.5.8改变立体化学构型 162

4.5.9优化模型 162

4.5.10显示和隐藏原子 163

4.5.11移动模型 163

4.5.12旋转模型 164

4.5.13改变模型大小 166

4.6模型的显示 166

4.6.1结构显示 166

4.6.2分子表面显示 169

4.6.3弹出信息 173

4.6.4查看测量表 174

4.6.5查看原子属性表 175

4.6.6查看分子内坐标表 175

4.6.7查看笛卡儿坐标表 176

4.6.8模型浏览器 176

4.6.9结构浏览器 178

4.6.10偏离平面 179

4.7模型的输出 179

4.7.1打印与保存 179

4.7.2复制与封装 180

4.8分子模拟入门 181

4.8.1计算方法概述 181

4.8.2分子力学理论 186

4.8.3分子动力学模拟 189

4.9MOPAC计算接口 189

4.9.1计算实例 190

4.9.2能量最小化 193

4.9.3优化到过渡态 194

4.9.4选择方法 195

4.9.5计算性质 197

4.9.6文件管理 198

4.10Gaussian计算接口 199

4.10.1Gaussian接口 199

4.10.2能量最小化计算 201

4.10.3优化到过渡态 202

4.10.4计算性质 202

4.10.5创建输入文件 202

4.10.6运行输入文件 203

4.10.7查看输出结果 203

第5章 Gaussian的使用 204

5.1Gaussian概述 204

5.1.1软、硬件要求 205

5.1.2硬盘分区方案 205

5.1.3安装软件 206

5.1.4指定Scratch文件目录 206

5.1.5设置内存和硬盘空间 207

5.1.6Gaussian03的链接 207

5.2启动Gaussian程序 209

5.2.1启动程序 209

5.2.2工作环境初始化设置 209

5.3创建Gaussian输入文件 210

5.3.1使用G03W创建 212

5.3.2使用ChemBio3D创建 220

5.3.3使用GaussView创建 223

5.3.4使用文本编辑器 227

5.4执行Gaussian计算作业 228

5.4.1在G03W中运行 228

5.4.2在ChemBio3D中运行 229

5.4.3在GaussView中运行 230

5.5查看Gaussian计算结果 231

5.5.1用文本编辑器查看 231

5.5.2用GaussView显示分子的振动光谱和NMR谱 234

5.5.3用HyperChem进行简振模式分析 235

5.5.4用ChemBio3D显示计算结果 238

5.6运用Gaussian的基本技巧 240

5.6.1【Utilities】菜单命令 240

5.6.2配合使用的辅助软件 244

5.6.3辅助软件联用 244

5.7Gaussian应用实例 244

5.7.1单点能计算 245

5.7.2几何优化 247

5.7.3频率计算 252

5.7.4高精度计算 259

5.7.5化学反应研究 265

5.7.6激发态计算 277

5.7.7溶液中的反应 284

第6章 GaussView的使用 289

6.1GaussView基础 289

6.1.1分子集、模型和视图 291

6.1.2菜单命令与工具栏 292

6.1.3GaussView参数选择 294

6.2构建分子 295

6.2.1使用工具面板 295

6.2.2构建分子实例 297

6.2.3查看与调整结构参数 303

6.2.4高级构建功能 308

6.3显示与保存分子视图 320

6.3.1管理分子视图 320

6.3.2文件操作 322

6.3.3打印及保存图片 324

6.3.4指定默认文件位置 325

6.4创建Gaussian作业 325

6.4.1计算设置面板 326

6.4.2设置特殊任务 330

6.4.3为作业设置默认值 332

6.4.4快速运行作业 333

6.4.5观察和控制计算 333

6.4.6指定如何运行G03W 334

6.5查看Gaussian结果 335

6.5.1显示结果数据摘要 335

6.5.2显示原子电荷 336

6.5.3显示表面和等高线 336

6.5.4显示振动模式及光谱 342

6.5.5显示NMR光谱 343

6.5.6显示紫外可见光谱 344

6.5.7查看其他图形 345

附录能量单位 348