緒論

第1章理論背景

1.1計算化學

1.1.1基本理論及計算軟件

1.1.2模型化學

1.2基組

1.2.1Slater軌道和Gaussian軌道

1.2.2小基組

1.2.3分裂價層基組

1.2.4極化基組

1.2.5彌散函數

1.2.6高角動量基組

1.2.7有效核勢能基組

1.3理論方法

1.3.1分子力學和分子動力學基礎理論

1.3.2電子結構理論

第2章量子力學基本原理

2.1量子化學從頭算方法

2.1.1Schrodinger方程及三個近似

2.1.2幾種主要積分

2.1.3從頭算計算的自洽場方程

2.2電子相關模型（post Hartree-Fock理論）

2.2.1組態相互作用模型

2.2.2微擾理論

2.3密度泛函理論

2.4半經驗方法

第3章單點能計算

3.1單點能

3.1.1勢能面

3.1.2單點能計算

3.2計算設置

3.2.1體繫的原子坐標輸入

3.2.2計算關鍵詞

3.3輸入文件

3.4輸出文件中的信息

3.4.1標準幾何坐標

3.4.2能量

3.4.3分子軌道和軌道能級

3.4.4電荷分布

3.4.5偶極矩和多極矩

3.4.6CPU時間和其他

3.5核磁共振計算

3.6練習

第4章幾何構型優化

4.1勢能面的駐點

4.1.1能量梯度的解析表達式

4.1.2極值點及鞍點

4.2尋找極小值

4.2.1收斂標準

4.2.2幾何構型優化的輸入文件

4.2.3輸出文件

4.3難處理的優化

4.4練習

第5章頻率分析計算

5.1預測紅外和拉曼光譜

5.1.1頻率分析輸入文件

5.1.2頻率和強度

5.1.3頻率和零點能的矯正

5.1.4簡正模式

5.2熱化學

5.2.1分子的生成焓

5.2.2零點能和熱能

5.3極化率和超極化率

5.4表征駐點的性質

5.5練習

第6章化學反應途徑

6.1勢能面與化學反應

6.1.1過渡態結構與反應路徑

6.1.2過渡態幾何構型的優化

6.2反應的內稟反應坐標

6.3計算反應焓變

6.4等鍵反應

第7章高精度能量模型

7.1預測熱化學

7.1.1原子化能

7.1.2電子親和勢

7.1.3離子化能

7.1.4質子親和能

7.2理論模型的評價

7.3理論模型的相對精確性

7.4組合方法

7.4.1Gaussianl和Gaussian2理論

7.4.2完全基組方法

7.5練習

第8章激發態計算

8.1運行激發態計算

8.2激發態優化和頻率分析

8.3練習

第9章溶液中的模型繫統

9.1溶劑化效應

9.2反應場模型

9.3運行SCRF計算

9.3.1運行SCRF計算

9.3.2分子體積計算

9.4練習

第10章分子對接方法

10.1分子對接的原理

10.2分子對接的種類

10.3常用分子對接方法

10.3.1DOCK方法

10.3.2AUTODOCK方法

10.3.3FlexX方法

10.3.4GOLD方法

10.4利用DOCK程序進行對接的操作步驟

第11章上機操作實驗

實驗一1，2-二氯-1，2-二氟乙烷分子幾何構型輸入法及氣態能量計算

實驗二丙烯分子幾何構型的優化--極小值點的尋找

實驗三振動頻率計算

實驗四幾何構型優化--尋找過渡態（一階鞍點）

實驗五SN2反應途徑的量子化學研究

實驗六甲醛分子勢能面研究

實驗七Diels-Alder加成反應相對活性的理論研究

第12章Gaussian View使用及技巧

12.1基本操作

12.1.1創建新分子

12.1.2調整原子之間的距離

12.1.3調整鍵角大小

12.1.4調整二面角大小

12.1.5選擇計算類型

12.1.6計算方法和基組的選擇

12.1.7基組的設置

12.1.8電荷和自旋多重度的設置

12.1.9計算結果的概括性分析顯示

12.1.10原子的電荷分布

12.1.11振動頻率分析顯示

12.2高級技巧

12.2.1三個變形工具

12.2.2利用加氫工具獲得成鍵位置

12.2.3基團取代工具

12.2.4點群工具

12.2.5合並原子

12.2.6平移分子的部分基團

12.2.7旋轉分子的部分基團

12.2.8顯示坐標軸可以更準確地添加原子

12.3幾個實例來具體說明上述技巧的使用

12.3.1構造乙烷的重疊式構像

12.3.2平行的環戊烯分子

12.3.3構造二茂鐵結構

12.3.4搭建富勒烯C20分子

參考文獻