热力学、动力学、计算化学软件安装总结

计算化学软件装,gaussian09,gaussian view5.0,SSH,过渡态等总结

热力学、动力学、计算化学软件安装总结

i.

一、

Gaussian View5.0的安装

；

预 软件安装

1. 找到压缩文件解压后出现

2.

点击打开看到；

3. 打开“SETUP.EXE”文件启动安装程序；出现下图，依次点击红色选项；

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4. 填写“serial”（打开左侧文件复制粘贴即可），继

续“next”；

5. 出现下图选择安装路径，继续“next”；“next”；“next”；“intall”

6.

点击“intall”；

7.

出现下图，点击“finish”完成安装。

二、

；

；

1. 找到对应文件解压看到2. 打开文件看到

3. 点击“”启动安装程序；

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4. 点击上图“Next”下一步看到下图；打开复制粘贴到“Serial”继续“Next”；

5.

选择安装路径点击“

Next”如下图；

6. 点击“Intall

7. 点击“”完成安装并选择“Scratch”文件的存放位置如下图（直接点击确定即可）；

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三、 UltraEdit

的安装

；

1.

找到对应文件解压后如图

2. 打开后找到“.exe”文件点击启动安装程序如下图；

3. 点击“下一步”；

4. 选择“我同意许可协议中的条款”5.

继续“下一步”；

6. 点击“安装”完成安装。

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7.

软件注册，点击“注册程序”

；

8.

找到

文件打开任选一个填写后点击“确定”；

9. 弹出提示框点击“确定”；

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10. 再次打开就会看到注册成功提示框！

四、

ChemOffice-2010的安装

1.

找到ChemOffice压缩包，解压后如图；

2. 首先点击dotnetfx2.0.exe完成安装；

3. 完成安装后点击CambridgeSoft_ChemBioOffice_Ultra_2010.msi启动安装程序；

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4. 到此程序已安装成功，现在打开

找到

注册表应用扩展程序，复制；

5. 打开ChemOffice-2010安装的文件夹打开“Common将刚才复制的文件粘贴，即安装完成。

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ii.

计算化学及软件使用

一 . 反应动力学计算流程

1. 判断一个反应能否发生(热力学范畴)

1） 计算一个反应中每种物质的几何构形（键长、键角、频率），并与标准数值进行比较（误差不超

过5%时则认为比较准确）。

2） 计算每种物质的能量，看反应的吉布斯自由能（ΔG）的正负。

2.

3. k4.

二 1. 1）.“New”→“Creat Molecule Group”建立一个新定的文件。 2）.“Open”打开已有的输入或输出文件。 3）.“recent file”记录最近的文件输出和输入路径。 4）.“save”保存文件，格式为“.gjf”或“.com”。

5）.“Preference”单击出现对话框。“Colors”中第一行设置背景颜色；“Element colrs”查看或改变元素周期表中每个元素的代表颜色或改变颜色。

2. “Edit”菜单栏中的使用

1）.“updo”撤销操作。 2）.“cut”剪切。

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3）.“copy”复制。 4）.“paste”粘贴。

5）.“atom list…”出现如图一，图二的示例。

“Tag”为原子的序号，“Symbol”为元素符号。

如:第四行Tag=4,NA=1,NB=2,NC=3;

（1）.Tag=4,NA=1,=1.1171462（Bond键长）

（2）.Tag=4.NA=1，NB=2=110.7248351（Angle键角）。 （3）.Tag=4.NA=1，NB=2，NC=3=119.9945406（Dihedral）。

3. “view

1）.“Add view”2）.“Buider”构造一个分子，单击“”后分别点击分子中的两个原子即可得到两个原子

间的键长；单击“”给原子加氢原子；单击“”给原子减去氢原子。

单击“”会出现元素周期表，而后构造分子；单击“”出现C链等；单击“”

出现官能团；单击“现其形成的键角大小。

”出现氨基酸。单击“”标后点击分子上的三个原子即可出

三、

在Gaussian 09w中计算优化加频率

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下面的表列出了Gaussian 09中可以使用的任务类型：

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结果如上图所示：

需对其做相关内容的补充，补充后如下图：

注意事项 软件进行计算，计算流程如下： 在“File”中“open…

点击图示右侧“√”符，如出现下图所示界面，则说明前面构建模型准确无误。

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下一步点击“OK

”符既可进入计算页面。

3.

如图点击”Begin Processing”D盘G09w文件夹(也可根据需求存入其他文件夹)。

结果如图示：

再次进入Gaussview软件，打开上述文件，即可看到优化好的H2O分子构型。 点击“Result”→“Summary”,即可看到相关总结。

4. 采集数据：

应用窗口快捷方式，点击后再点击相关原子，既可看到相关键长，键角，二面角等数据。 将采集数据与数据库进行比较，数据库网址：http://cccbdb.nist.gov

四、 Gaussian 运算中的错误及解决方法

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1. 2070错误

最基本的解释就是：你的系统在安装了g09之后，运行时对内存调用出错。

1.1解决方法

（1）.更换稳定版本的系统，采用完整的正版系统。

（2）对于一个新手，你不必管什么是2070错误。是什么错误应该看最后终止在哪一步，例如L1就是命令行里有错误，L301通常是自选多重度错误等。

2. 不收敛错误(520错误)

不收敛错误可分为scf不收敛和几何构型不收敛两种情况。 2.1 scf不收敛

是自洽场叠代不收敛，，可以认为是对指定结构的波函数不断优化的过程，是为了找到这个某个指定结构下能量最低的波函数。 2.1.1 scf不收敛解决方法

（1）可以加大scf的循环次数，默认的循环次数是128次，通过scf=(maxcycle=n)n。建议不要超过512，更多的循换没有必要。

（2）如果加大循环次数不管用，在分子有对称性的情况下，使用scf=dsymm可以收敛，或者使用scf=symm关键词，有时也可以收敛。

（3）如果(2) （4）如果还不行，只能拿出杀手锏了，就是使用qcxqc关键词，比如scf=(maxcycle=80,xqc)，意思是如果scf正常计算(dc)在qc计算。 （5）中级用户可以在输入文件的井号“#”来输出更多的信息，其中就有自

（6）如果用用小基组计算，scf取初始猜测(使用guess=read关键词)（7差了。

2.2几何构型不收敛

2.2.1

（110，初始结构可能离平衡结构比较远，又在输出文件优化的最后一步Threshold字段找到，它下面有四个判断项，都是YES才代表优化收敛）看到了“，可以通过加大优化的循环次数来解决问题。

（2那么可以继续让他算，超过了最大步数停掉了的话把结构拿出来，

a. 使用opt=maxstep=n来缩小最大步长，即原子移动的距离，n的默认值是30，只能设置整数。 b. 使用关键词opt=gdiis，很多时候可以很快收敛。

c. 使用opt=calcfc关键词，在几何优化的第一步计算力常数，为优化定一个大方向，类似在第一个三岔路口选一条路。

d. #P产生额外输出。包括每一执行模块在开始和结束时与计算机系统有关的各种信息（包括执行时间数据），以及SCF计算的收敛信息。

e.使用opt=calcall关键词，在几何优化计算的每一步都计算力常数，类似于在每一个三岔路口都来选一条路。这个关键词不到万不得已不要使用，非常耗时。

(3) 四个判断标准的后两项早就收敛了，但前两项似乎固定在某个数值上了。遇到这种情况，首先

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去检查你优化第一步的时候给出的每个轨道得本征值部分，也就是轨道的能量，如果HOMO和LUMO的能量相同或者非常接近，那么你的设置有问题，即自旋多重度不对。如果HOMO-LUMO能量没问题，那么将目前的计算停掉，提出结构，使用opt=gdiis关键词，很多时候管用。

(4) 如果几何优化过程中发现键变得异常短，而且此时几何优化总是不收敛。遇到这种情况，问题出在你的基组使用，肯定是使用了赝势基组却没有读入赝势。由于赝势基组将内层电子和原子核用一个有效核心势来表示，你没有读入赝势就说明没有读入这个有效核心势，那么相当于把原子的内层电子都给除掉了，巨大的核引力把原子之间的距离变得异常短也不足为奇。

五、 收敛判据

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:故无法分离出来，也是无法观测到的。

过渡态这一概念，对于理解有机反应机理具有很重要的作用。过渡态理论认为，化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞就可以完成的，而是在反应物到生成物的过程中，经过了一个高能量的过渡态。这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。过渡态是一种不稳定的反应物原子组合体，不可逆反应中，它可以很快地分解为产物。通常反应中间体的能量与过渡态相差不大，两者很难区分。借助于飞秒红外光谱，目前已经可以观测到接近过渡态时的分子构型结构。

确定方法的可行性：通过键长，键角，二面角，频率与数据库中数据对比，误差小于5%，则成立 寻找过渡态影响程度大小：键长>键角>二面角 强制弥散：scf=qc

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#p opt=(ts,calcall,maxcycle=300,noeigen) hf/3-21g iop(2/16=1,3/15=1,9/6=500)

3. 过渡态寻找的步骤

（1）.构建并优化反应物，产物（分别优化），获取键长，键角，二面角等有用信息； （2）.根据所获取得信息在GaussView重新建立模型； （3）. 用Gaussian进行计算，获得过渡态；

（4）. 若寻找过渡态失败，则重新调整构型，计算，直至结束！

4. 过渡态的计算

Gaussian 计算过渡态是一个相对复杂的过程，其计算性的工作也是一个相对难解决的问题，针对不同的体系和研究对象，有不同的方法和途径。Gaussian计算过渡态的大体原则如下：

（1）.了解。

（2）.对体系不熟悉时，尽量用QST3接用TS或QST2方法。

（3）.鉴于计算的复杂性，首次计算建议采用HF方法，基组为3-21g这对计算来说很有必要，否则多半会因大方法和基组一棍子打死。 （4）.计算出现错误是很正常的，处理的方法是：

A、修改结构（一般修改的幅度为反应部位±B、增加循环次数（此针对Link9999错误），方法是OPT）SCF(maxcycle=3000) C、减小步长（IOP的1/8D、将计算结果（XYZ......

总之，用HF方法必须找到过渡态，即

（5）. 用HF计算出来的结果是欠佳的，因为语），、CCSD(T)等等。然而经过HF计算的磨难之后，接着的问题会更加麻烦，于是乎我想到了一下解决途径：

A．将HFQST3方法，使用的方法和基组为：b3lyp/6-311++g(d,p) 计算，之后用b3lyp/6-311++g(d,p)接着计算，我可以肯定的说，

BQST3计算过渡态很费时间，我是计算1Day and 10 hours to 3 Days and 11hours .对一般的电脑而言，配置不是很差。

CHF计算结果放在TS中做计算，这样或许有可能，原因是你的其对反应的指导意义也大大降低甚至有负作用。当然，如果QST3计算4中的方法均已失灵，那么就直接用TS计算。

D拉车，又要抬头看路！

E、如果上述方法再次连连无效，收效情况目前看来还算可以：HF方法计算的过渡态通过IRC（反应路径分析），计算两个方向的反应情况，找出与反应位置极为相似之处的反应物，找出其对应的坐标，之后找出与产物极其相似的结构，如此将找到反应物、过渡态、产物的HF方法下的结构，纳入QST3计算，因为这些结构要比起初我们自己绘制的好得多！

（6）.最后牵涉到用IRC计算来验证过渡态，寻找其他的过渡态，来分析反应的路径，来处理反应的Gibbs自由能和反应的焓变，进一步分析反应的热力学和动力学。

5. 优化过渡态的关键词

a) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,calcfc) iop(1/11=1)

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b) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,,calcfc,noeingentest) * a,b 实际上相同，计算力常数

c) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,calchffc） iop(1/11=1) * 计算HF力常数，用MP2或CI方法寻找过渡态时，用这个比较好，节省很多时间。

d) # B3LYP/6-31G* opt=(ts,readfc） iop(1/11=1) * 当之前有做freq的check提供力常数时。实际上也可以用在ts优化中断后重接，此时的力常数是上一步优化后估算的。

e) # UB3LYP/6-31G* opt=(ts,modredundant) iop(1/11=1) * 无需力常数的计算，不过需要分子描述后指定modredundant

f) # UB3LYP/6-31G* opt=qst2 *无需iop(1/11)选项，需要给出反应物和产物构型，并要求构型间原子标号一致。

g) # UB3LYP/6-31G* opt=qst3 *无需iop(1/11)选项，需要给出反应物,产物,过渡态构型，并要求构型间原子标号一致。

opt=qst2和opt=qst3也可以和 modredundant 结合使用 注意的问题：

（1）.一般过渡态都涉及到键的断裂与生成，因此即使是自旋多重度为1理论方法来做。经常看到有人用rb3lyp据同一个空间轨道了。

（2）.在做SQT2时，一般都不会直接输入反应物和产物的坐标，比如将active bond伸长15%~20%谨慎。

6. 过渡态命令及其解释

%mem=100MW %nprocshared=2

“%mem”——所需运存大小 “%nproc”——进存数

“#”——Gaussian #符号开头，作为这一行的第一个非空格字符。这一行的的行前的#

“#p”——（包括执行时 “opt”——优化 “ts”——过渡态

“freq”——频率 “b3lyp/6-311”——算法 “+”——弥散 “*”——极化 “g(2df,2p)”——轨道

“guss” 控制Hartree-Fock 波函的初始轨道猜测。Guess 不加选项是没有意义的。

“iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200”—— 初始结构(在分子说明部分给出)是过渡态的结构，反应路径可以是从该点的一个或全部两个方向。当相位的最大分量为正时，默认为向前的方向，是过渡矢量指定的方向；它可以直接用Phase 选项定。定义过渡矢量的相位，沿着过渡矢量正向，也就是指定的内坐标增加的方向运动，

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需要四个原子序号指定。如果只给出两个原子序号，坐标为两个原子间的键伸展；三个原子序号指定弯曲的角度；四个原子指定二面角。

七、 集群计算

1. 连接到集群

a.打开SSH软件如图

b.点击“Quick Connect”即可看到登录对话框，输入完成后点击“Connect”

c.在下图输入密码点击“

OK”即可登录成功！

2.

利用集群进行计算

.com”在此处要注意编译，编译有两种方式：一是直接a.双击打开编译，二在 b.输入cd xxx()

c.在输入ls（不是数字1）回车即可出现此文件夹下的文件。

d.此时可输入vi xxx(文件)进行编译。

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vi命令下，键入“i“进入修改状态；“ESC”退出修改状态；键入“：wq”保存并退出修改状态 e.输入g09 -qa-t 72000:00:00 –i xxx(文件名)回车，此时即可进入计算。（注意加空格） f.输入“qstat”即可进行任务查看。

g.计算完成时，输出文件为“log”型（同文件名共有4个不同的文件类型，分别为 .chk；.com；.log；.o ）。 h.把输出文件（.log）拉入GaussView即可进行查看得到我们所需要的数据。 （3）.常用集群命令【注意加空格！！！！】

1.2.a.

b.构建输入文件：

工作类型（Job Type）：IRC，分别再选Forward和Reverse进行计算。具体计算方法（不同精度的方法）可据硬件条件进行选择。

其余各选项与以前要求相同。也可根据如下命令行进行编辑：IRCR命令： %mem=100MW %nproc=2

#p ub3lyp/6-311+g(2df,2p)（此处计算方法根据条件选择） irc=(reverse,calcfc,stepsize=2（可选择1.2.3.4.5.10，

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但如选择1需在后加tight）,maxpoint=100) IRCF命令 %mem=100MW %nproc=2

#pub3lyp/6-311+g(2df,2p) irc=(forward,calcfc,stepsize=2,maxpoint=100) 无误后即可进行计算。 c.中间体优化

打开正常计算完毕后的输出文件，以第101步的状态作为输入文件进行优化，即可得到中间体。Forward输出文件即为后中间体，Reverse输出文件即为前中间体。 d.IRC路径能量采集及线形图制作

分别用UE软件打开Forward和Reverse计算完毕后的输出文件，如图： 可输入关键词（

Summary of reaction path following）进行快捷查询

Excel表格中，然后导入OriginPro8软件中，修改X 或Y（UE中具体介绍操作方法）

九、

1. 准备工作

a. （当然你也可选择其他方法例如：HF） b.#p opt=(ts,maxcycle=200,noeigen,internal) freq=numerical b3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200)

c.接下来找中间体命令行为#p opt=(maxcycle=200,noeigen,internal) freq=numerical b3lyp/6-311+g(2df,2p) guess=nosymm iop(2/16=1,3/15=1,9/6=200) d.至此准备工作已经做完。

2. 几何构型的画法

（1）.在chemcraft中打开你优化好的物种（此处只举一例，其他相同）如图：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/95g1.html