化学信息学——第八讲hyperchem 软件学习
化学信息学——第八讲hyperchem 软件学习
60
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计算红外光谱 •振动分析
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查看红外光谱 •振动分析
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红外光谱计算结果 •振动分析
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查看红外光谱振动模式 •振动分析
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计算紫外光谱 •设置组态CI
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计算紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
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查看紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
6
HyperChem程序简介 7.5版新增功能 OpenGL绘图： 基础演示模式:已全部转换为全新的 OpenGL模式，使分子演示图形具有更高 质量支持自定义色彩，1600万种颜色代替 了传统的8种标准色。 混合演示：棒型，球型或组合型等分子 演示手段可以用于该分子的任意原子及链 段的演示，及全新的适用于原子的"管型" 演示。增强的蛋白质模型构建功能，支持 多种蛋白质二级结构演示，大分子的电子 密度近似方法。
2
HyperChem程序简介
•程序具体功能 1. 输入结构、读取数据文件和直接操作 分子。以球、棍及其混合模式等不同方式 显示分子。 2. 用量子化学或经典势能曲面方法，进 行单点、几何优化和过渡态寻找计算。可 以进行的计算类型有：单点能，几何优 化，计算振动频率得到简正模式，过渡态 寻找，分子动力学模拟，Langevin动力学 模拟，Monte Carlo模拟。
hyperchem应用-辛烷
Hyperchem程序应用-辛烷
1、画辛烷分子模型：
辛烷分子碳碳骨架结构：
加氢并模型化：
2、用半经验方法CNDO进行优化
3、选用从头算计算方法进行单点计算：
4、显示原子电荷、显示键长、显示键角、二面角：
5、分子性质：
6、分子轨道图-最高占据轨道2D、3D图：
7、分子轨道图-最低空轨道2D、3D图：
8辛烷分子总电荷密度图（2D、3D）：
8、辛烷分子2D、3D静电势图、等值面图：
9、分子结构模型表示：
10、计算输出结果：
HyperChem log start -- Mon Dec 13 18:37:31 2010.
Geometry optimization, SemiEmpirical, molecule = (untitled).
CNDO
FletcherReeves optimizer
Convergence limit = 0.0001000 Iteration limit = 50
Accelerate convergence = YES
Optimization algorithm = Fletcher-Reeves
Criterion of RMS gradient = 0.1000 kcal/(A mol) Maximum cycles = 345
RHF Calculation:
Singlet state calculation
Number of electrons = 44
Number of Double Occupied Levels = 22
Charge on the System = 0
HyperChem软件
HyperChem软件中Script的常用语句注解
1. 计算方法及参数设定
calculation-method item计算方法设定
item: MolecularMechanics, SemiEmpirical, AbInitio, DFT molecular-mechanics-method item分子力学方法设定
item: mm+, amber, bio+, opls, amber94, charmm22, tndo optim-max-cycles x优化最大迭代次数x设定
optim-convergence goal 优化收敛目标goal设定
optim-converged返回是否收敛(true/false)
optim-algorithm item 优化算法设定
item: PolakRibiere, NewtonRaphson, etc.
assign-basisset item abinitio计算基组设定
item: 3-21G, STO-3G, etc.
semi-empirical-method item半经验计算方法设定
item: am1, pm3, extendedhuckel, cndo, indo, zindos, mndod, tndo, etc.
accelerate-scf-convergence true/false 是否加速SCF收敛
scf-convergence goal SCF收敛目标goal设定
max-iterations n SCF计算的最大迭代次数n设定
HyperChem
分子图形与分子模型设计——HyperChem使用简介
厦门大学化学系
2005年3月
HyperChem使用简介
HyperChem是HyperCube Inc.的产品，它具有非常强大的综合计算与分析功能，是优秀的分子图形和分子设计的工具软件之一。HyperChem是运行在Windows系统的分子计算与建模软件，具有量子化学（半经验和从头算）、分子力学、分子动力学、随机动力学、Monte Carlo模拟等计算功能，计算结果可以用三维图形显示。它还提供用户VB、C/C++和FORTRAN等语言的应用程序接口。HyperChem 7.5版本已经推出。图1是HyperChem的工作窗口，最下部是工作状态档。在菜单下面是常用工具档。
图1 HyperChem的工作窗口
HyperChem的操作可以使用鼠标和键盘两种。在工具档从左开始有8个工具图标，当鼠标点图标之后，鼠标在工作区的形状也改变为该图标的形状：
1.绘图工具。鼠标双击该图标可直接进入缺省元素周期表，选择所要绘制元素。
2.选择工具。
3.xy轴方向旋转工具，也可使用键盘的上下左右光标键进行相同的操作。
4.z轴方向旋转工具，也可使用键盘的Home和End键进行相同的操作。
5.xy轴平移工具，也可使用键盘的Shift+上下左右光标键进行相同的操作。
6.z轴平移工具。
7.缩放工具，也可使用键盘的PgUp和PgDn键进行相同的操作。
8.z轴截片工具。
鼠标操作有较为多样：左点击、右点击、左拖拉、右拖拉、左右拖拉、Shift+左点击、Shift+右点击、双击等。一般的旋转和平移操作是使用鼠标的左键进行，当完成了某个基团、分子的选择之后，可以使用右键对所选部分进行旋转和平移操作。
HyperChem
分子图形与分子模型设计——HyperChem使用简介
厦门大学化学系
2005年3月
HyperChem使用简介
HyperChem是HyperCube Inc.的产品，它具有非常强大的综合计算与分析功能，是优秀的分子图形和分子设计的工具软件之一。HyperChem是运行在Windows系统的分子计算与建模软件，具有量子化学（半经验和从头算）、分子力学、分子动力学、随机动力学、Monte Carlo模拟等计算功能，计算结果可以用三维图形显示。它还提供用户VB、C/C++和FORTRAN等语言的应用程序接口。HyperChem 7.5版本已经推出。图1是HyperChem的工作窗口，最下部是工作状态档。在菜单下面是常用工具档。
图1 HyperChem的工作窗口
HyperChem的操作可以使用鼠标和键盘两种。在工具档从左开始有8个工具图标，当鼠标点图标之后，鼠标在工作区的形状也改变为该图标的形状：
1.绘图工具。鼠标双击该图标可直接进入缺省元素周期表，选择所要绘制元素。
2.选择工具。
3.xy轴方向旋转工具，也可使用键盘的上下左右光标键进行相同的操作。
4.z轴方向旋转工具，也可使用键盘的Home和End键进行相同的操作。
5.xy轴平移工具，也可使用键盘的Shift+上下左右光标键进行相同的操作。
6.z轴平移工具。
7.缩放工具，也可使用键盘的PgUp和PgDn键进行相同的操作。
8.z轴截片工具。
鼠标操作有较为多样：左点击、右点击、左拖拉、右拖拉、左右拖拉、Shift+左点击、Shift+右点击、双击等。一般的旋转和平移操作是使用鼠标的左键进行，当完成了某个基团、分子的选择之后，可以使用右键对所选部分进行旋转和平移操作。
化学信息学教学大纲
《化学信息学》实验教学大纲
课程代码：
适用专业：化学工程与工艺
实验总学时：8
实验一：CA文献检索
一、实验学时：2学时。
二、实验类型：综合实验。
三、实验目的：掌握CA文献检索和专利文献检索技巧。
四、实验所需仪器设备：计算机
五、实验方法和步骤
用分子式索引，主题索引（普通主题、化学物质）进行专利文献检索“1998年以后关于青霉素的制备”的文献。
实验二：Origin应用
一、实验学时：2学时。
二、实验类型：综合实验
三、实验目的：掌握Origin的使用方法
四、实验所需仪器设备：计算机。
五、实验方法和步骤：
使用Origin进行标准曲线绘制、方差分析、参数检验、建立回归方程、
实验三：ChemWindow应用
一、实验学时：2学时。
二、实验类型：综合实验
三、实验目的：掌握ChemWindow的使用方法
四、实验所需仪器设备：计算机。
五、实验方法和步骤：
使用ChemWindow绘制青霉素的结构式、反应方程式
实验四：HyperChem应用
一、实验学时：2学时。
二、实验类型：综合实验
三、实验目的：掌握HyperChem的使用方法
四、实验所需仪器设备：计算机。
五、实验方法和步骤：
使用HyperChem的量子力学、分子力学方法计算卡托普利的稳定结构，并计算分子体积、表面积、能量、原子电荷、摩尔折射率、极化率
1
HyperChem程序及其应用
河北师范大学计算量子化学研究所蔡新华教授
量子化学在线教学
.100/qc/lzhx-0.htm
HyperChem 程序及其应用
一、HyperChem 程序的运行环境
HyperChem 程序包，用C++写源程序，具有工作站、微机等不同的版本，作为教学示例，我们向大家介绍适用于微机运行的程序版本。
可以通过网络选购HyperChem程序包，也可以免费下载演示版本以供学习只用，现在该公司提供的最新版本为V6.0。
该公司的网址为：
该公司与98年诺贝尔奖金得主Pople的关系可以参看其网页有关介绍。
1、软件环境
Windows95、Windows98或Windows2000系统。
2、硬件环境
486以上的微机，内存应在8M以上，硬盘至少有32M以上自由空间。
为了能够以最佳方式显示分子图像，最好有VGA以上显示器。
3、程序安装
使用该程序应注意程序版权（注册）。
安装程序默认子目录为：C:\hyper6
安装完成后，该目录可以看到如下文件，其中，绿色烧杯为执行程序图标。
有关该程序的使用说明、参考手册等全套文档均可免费获得。
二、程序基本使用方法
我们以演示版本为例，说明该程序的基本使用方法。
1、启动程序
在屏幕上，双击绿色烧杯可以得到如下画面：
点击 Try进入工作区窗口
窗口各部分功能简介
标题名称：最大、最小化、退出按钮
菜单条：
FILE、EDIT、BUILD、SELECT、DISPLAY、DATABASE、
SETUP 、COMPUTE、CANCEL、SCRIPT、HELP
工具条：
工作区：
状态行：
2、打开已存在的数据文件File-Open
计算化学教程01Gaussian和Hyperchem使用
双击在跳出的对话框中选择相应的元素，如下图选择了C，同时把对话框底部Allow Ions 选项选上，这样就可以任意画键。然后右上角关闭对话框。
意结构图
选择按钮，旋转图形成近平面，如左图
们同平面三个原子连接起来。如下7. 删除键的方法：
鼠标在Draw模式
下放至要删除的键
的中部，点击右键。
Hyperchem搭建初步构型
的粗模型，在键长和键角上可能很不合理，我们可通过中的几何优化功能，粗略优化一下构型。如下选择菜单Compute →
在跳出的对话框中选择Ok，程序就会对刚才的模型进行优化。这样就得到了化学上相对合理构型，如右。（比较一
下可以看出，程序对键长自动作了一定的调整）
用Hyperchem
9. 保存构型。选择菜单File →Save，保存为
10. 用Gaussview打开，C5.mol 如右，
在Gaussview中可以进行一定的修改。打
开时注意选择*.mol 扩展名。
中选择File →Save 保存为C5.gjf，文件用Scite编辑器打开，内容如下
第1行%开头定义chk文件，类似还可以定义内存%mem，%rwf等。
第2行#开头定义计算关键字
第3行空
第4行说明性文字
第5行空
第6行0 指体系电荷，如负1价离子则写-1. 1 为体系多重度= 2s+1 s为体系总自旋第7-11行为原子坐标。
第12空行
用Gaussian优化构型
下面以优化C5为例进行说明：
1. 编辑C5.gjf文件，内容如右
%mem定义内存为4GB
%nprocshared=8定义使用CPU
数目
#P B3LYP/6-31+G*定义了优化
HyperChem软件的应用2011
4. 可以用来研究的分子特性： 可以用来研究的分子特性： 同位素的相对稳定性；生成热；活化能； 同位素的相对稳定性；生成热；活化能；原 子电荷； 能量间隔； 子电荷；HOMO-LUMO能量间隔；电离势； 能量间隔 电离势； 电子亲和力；偶极矩；电子能级； 电子亲和力；偶极矩；电子能级；过渡态结 构和能量；非键相互作用能； 构和能量；非键相互作用能；
5.模拟分子光谱 分子光谱（振动光谱、电子光谱）是结构 化学中非常重要的内容之一。 研究物质的分子光谱，可以使我们了解分 子中电子的运动，分子中各原子核的相对振动 以及整个分子的转动情况。分子光谱也是现代 研究分子结构和进行定性、定量分析的重要方 法之一。 HyperChem能够对分子进行振动分析，对振 动频率、振动模式、红外吸收强度、电子跃迁 等进行计算，
Hale Waihona Puke Baidu 6. 数据库（Database） 数据库（ ） 氨基酸、核酸、糖类。 氨基酸、核酸、糖类。
6. 其它模块：晶体构造器；糖类构造器，构 其它模块：晶体构造器；糖类构造器， 像搜寻， 特性， 像搜寻，QSAR特性，脚本编辑器。 特性 脚本编辑器。
HyperChem 简介
HyperChem软件是HyperCube公司开发的Windows界面 程序。是常用的分子设计和模拟软件。 应用： 1、构建复杂的分子模型 2、综合计算与分析
1. HyperChem软件功能强大，组成模块： (1)构造分子； (2)优化分子结构； (3)研究分子反应； (4)观察轨道和电子图谱； (5)评估化学反应路径； (6)研究分子动力学。
化学信息学与计算化学方法
化学信息学与计算化学方法化学信息学是一门将计算机科学与化学相结合的学科，旨在利用计算机技术处理化学信息和分析化学数据。计算化学方法则是在化学研究中应用计算机所开发的一系列数值模拟和计算工具。本文将介绍化学信息学的基本概念和计算化学方法的应用。
一、化学信息学概述
化学信息学（Chemoinformatics）是利用计算机和信息学方法来研究和解决化学问题的学科。它涉及化学信息的获取、存储、检索和分析，以及设计新药物、预测物质性质等领域的研究。化学信息学的核心任务是建立化学数据库和开发化学信息处理工具。
二、化学信息的获取与存储
1. 化学数据库的构建
化学数据库是化学信息学研究的重要组成部分，其中包括了化合物的结构、性质、活性等信息。化学数据库的建立可以通过实验技术、文献挖掘和计算预测等途径获取化学信息，并将其进行整理和存储以便后续的分析和应用。
2. 化学信息的编码
为了更好地处理和分析化学信息，化学信息学采用了一系列化学信息编码体系，如化学结构编码体系（例如SMILES、InChI等）和化学
性质编码体系（例如化学描述符）。这些编码体系可以将化学信息转化为计算机可处理的数据形式。
三、化学信息的检索与分析
1. 化学信息的检索
化学信息的检索是根据特定的查询条件来寻找和筛选化学相关的信息。在化学数据库中，可以通过关键字、化学结构的相似性或化学性质的匹配等方式进行信息检索。这些检索工具可以帮助化学研究人员快速准确地找到所需的化学信息。
2. 化学信息的分析
化学信息的分析是利用统计学和机器学习等方法对大量的化学数据进行处理和分析，以揭示其中的规律和模式。例如，可以通过统计分析药物分子的结构与活性之间的关系，从而指导新药的设计和优化。
Hyperchem学习
*保存文件
• File→Save As→
保存←
*改变键型连接
• 将鼠标移动至需要修改键型的原子上面，左击鼠标同时移 动至另一个原子上面，则
*制作苯环
• 用鼠标单击环形结构中的任一原子，则可画出苯环
*标记原子
• Display→Labels ↓ →→Symbol→OK ↑ ↓ ↑ ↑ →→↑
*编辑个人原子
• 双击鼠标左键→Element Table→选择原子→关闭Element Table→将鼠标移动至想要编辑的原子上面，单击左键， 则该原子变为自己后面所选原子，如
*选用模型生成器
• Build→Add H and Model Build→
如果没有显示相应原子，则进入 Display→Show Hydrogens
okz轴工具的使用?displayrenderingvectorandlineoptionsturnonperspective移动鼠标确定缩放工具的使用按着鼠标左键移动鼠标定心和缩放?displayselecttofit恢复原来大小xy轴转换移动鼠标可进行xy轴的旋转z轴的旋转将鼠标移动至工作区将鼠标移动至工作区则可以对分子进行旋转z轴的剪辑双击移动两侧红框部分注意观察变化ok五测量结果属性?创建2d结构?编辑此结构?建立3d框架建立3d框架?查看某个原子?键长?键角测量创建2d结构编辑此结构双击环状结构builddefaultelementn将一个碳原子换成氧原子同时点击display接着点击labers选择symbol建立3d框架?buildturnoffexplicithydrogens双击查看某个原子?select关闭atoms和multipleseltctions点击氧原子注意此处键长?单击碳氧键键长表示在此处键长测量?selectturnonmultipleselections右击鼠标选中所有原子左击鼠标两个原子原子间距离显示在状态栏键角测量?按住鼠标左键从碳原子拖到氢原子接着放开鼠标则键角显示六创建多肽?aminoacids对话框的使用aminoacids对话框的使用?创建一个多肽?创建一个两性分子?位点专一诱变aminoacids对话框的使用?databasesaminoacids不同氨基酸结构同氨构造折叠折叠片折叠酸结构ala为丙氨酸val为缬氨酸gly为甘氨酸创建一个多肽?进入aminoacids选择betasheet?选择两个以上氨基酸建立肽链选择两个以上氨基酸建立肽链?关闭aminoacids?displaylabels确认atoms和redidues选择的是noneok创建一个两性分子?editrotate调整xyz轴的数据点击okdatabasesmakezwitterion位点专一诱变?displaylabels在residues里选择nameseqokselectresidues接下页位点专一诱变接上图右击鼠标点击gly3databasesokokmutatethr谢谢观赏胡非非hyperchem学习hyperchem
HyperChem程序及其应用
河北师范大学计算量子化学研究所蔡新华教授
量子化学在线教学
.100/qc/lzhx-0.htm
HyperChem 程序及其应用
一、HyperChem 程序的运行环境
HyperChem 程序包，用C++写源程序，具有工作站、微机等不同的版本，作为教学示例，我们向大家介绍适用于微机运行的程序版本。
可以通过网络选购HyperChem程序包，也可以免费下载演示版本以供学习只用，现在该公司提供的最新版本为V6.0。
该公司的网址为：
该公司与98年诺贝尔奖金得主Pople的关系可以参看其网页有关介绍。
1、软件环境
Windows95、Windows98或Windows2000系统。
2、硬件环境
486以上的微机，内存应在8M以上，硬盘至少有32M以上自由空间。
为了能够以最佳方式显示分子图像，最好有VGA以上显示器。
3、程序安装
使用该程序应注意程序版权（注册）。
安装程序默认子目录为：C:\hyper6
安装完成后，该目录可以看到如下文件，其中，绿色烧杯为执行程序图标。
有关该程序的使用说明、参考手册等全套文档均可免费获得。
二、程序基本使用方法
我们以演示版本为例，说明该程序的基本使用方法。
1、启动程序
在屏幕上，双击绿色烧杯可以得到如下画面：
点击 Try进入工作区窗口
窗口各部分功能简介
标题名称：最大、最小化、退出按钮
菜单条：
FILE、EDIT、BUILD、SELECT、DISPLAY、DATABASE、
SETUP 、COMPUTE、CANCEL、SCRIPT、HELP
工具条：
工作区：
状态行：
2、打开已存在的数据文件File-Open
分子模拟软件Hyperchem在固体物理教学中的应用
１２ 可 研 究 分 子 的各 项 特 性 ．
包括同位素的相对稳定性 、 生成热 、 活化能 、 电荷密度 、 ＭＯ—Ｌ ＭＯ能隙 、 ＨＯ Ｕ 电离势 、 电子亲 和力 、 偶极矩 、 电极化率、 电子能
个 联 接 图 是 随 意画 出 的 ， 需 保 证 碳 原 子之 间正 确 的联 接 关 系 就行 ， 以操 作 非 常 简 单 ． 只 所
（ ）打开 ｓｔｐ 设置） ２ ｅｕ （ 菜单 ， 中 Ｍｏ ｃ ａ ｃａｉ （ 选 ｌ ｕ ｒ ｈｎｃ 分子力学 ） ， 图 ２ 示 ｅｌ Ｍｅ ｓ 项 如 所
可对 三 维 晶 体 结 构 进 行 仟 意 旋 转 、 动 、 放 等 操 作 ， 学 生 从 各 个 角 度 观 察 晶体 结 构 ， 样 将 显 著提 高 教 学 效 果 ． 移 缩 使 这
（ ）打开 Ｃ ｍ ｕｅ 计算 ） ３ ｏ ｐ ｔ（ 菜单 ， 中 Ｇ ｏ ｅｒ Ｏ ｔ ｚｔ ｎ 几何优化 ） ， 选 ｅｍ ｔ ｐｉ ａｉ （ ｙ ｍｉ ｏ 项 如图 ３所示 ， 只需十几秒时间即可得到 Ｃ 的三维 分子结构 图， 图 ４ 示． 如 所 这个三维分子结构可 以随意旋转 ， 移动 ， 缩放． 通过类似的操作 ， 也可以得到各种纳米碳管 的三维结构
电子教案与课件：化学信息学 第八课
Matlab
图9-1显示了MATLAB运行的主界面，在主界面 运行环境中输入helpdesk、doc和helpwin均可得 到MATLAB软件的相关帮助信息
图9-1 Matlab R2016b版工作界面
9
Matlab版本及帮助信息
图9-2 MATLAB软件帮助信息列表
10
变量控制及基本操作符
a)Clear – 清除工作区中的所有变量，使用Clear variable清除指定名称的变量。 b)Clc – 清除当前命令窗口显示的所有内容。 c)Disp(variable) – 显示指定名称的变量内容。 d)Save Filename – 将工作区中的所有变量存入 文件中，使用Save variable Filename将指定名称 的变量存入文件中。 e)Load Filename – 将文件中的所有变量读入MA TLAB工作区中，使用Load variable Filename将
隔，不同行的元素以分号分隔。
13
矩阵数据输入
b)使用范围运算符 一般格式为：A = Start：step：End。其中St art为向量的起始值，step为步长（如设定的 step值为1时可以省略），End为向量的终 止值。通过该命令可生成等差数列。
【例9-4】生成向量 B 1 1.5 2 2.5 3
— 常用软件（一）
1
化学软件-概述
计用课8_常用软件_化应工08
Select/Move
部分/整体移动 部分 整体移动。 整体移动。
7
8.2 ChemSketch 绘制化学结构式
• 用Structure 结构模式：绘制出分子的基本化学结构式 对其进行放大、 结构模式 绘制出分子的基本化学结构式, 模式：
删除等操作。 缩小及镜像、旋转、移动、删除等操作。
⑴ 点击 Table of Radicals。 。 ⑵ 选定基团或结构式 鼠标箭头所指的原子为连接点；在绘图区 鼠标箭头所指的原子为连接点； 鼠标移动(有阴影 有阴影), 键可改变方向。 鼠标移动 有阴影 按Tab键可改变方向。 键可改变方向 点击左键, 完成一次绘制。空处—得基团 分子； 得基团/分子 ⑶ 绘制 点击左键 完成一次绘制。空处 得基团 分子；鼠标移 向原子处—连接 鼠标移向化学键—可并环 连接； 可并环； 取代连接 向原子处 连接；鼠标移向化学键 可并环；按Shift取代连接 取代连接, (快速模型工具 。 快速模型工具)。 快速模型工具 点击右键，该基团操作结束。 ⑷ 结束 点击右键，该基团操作结束。 化学键的角度。 ⑸ 调整 化学键的角度。
• 按钮
Structure (结构 Draw (绘图 两种模式 结构), 绘图) 命令按钮。 结构 绘图 两种模式——命令按钮。 命令按钮
•区
绘图工作区。 绘图工作区。
ChemSketch
hyperchem使用方法
HyperC hem应用
HyperC hem应用
水中质子的从头计算
用expli cit hydrog ens画H3O+:
1. 在Build菜单选择E xplic it Hydrog ens。
2．选择Allo w Ions。
3. 在Displ ay菜单选择Labe ls打开L abels对话框。
4. 选择Symb ols单击OK。
5. 在Build菜单选择D efaul t Elem en t打开周期表，设置氧元素为缺省元素。
6. 左键单击Dr awing工具。
画H3O+
1. 左键单击工作区创建氧原子。
2. 从氧原子画三个价键得到H3O。
在量子力学计算中添加正电荷：
1. 在Setup菜单选择A b Initio。
2. 单击Opti ons按钮。
3. 设置总电荷（Totalcharge）值为1，单击OK关闭Optio ns对话框。
4. 单击OK按钮关闭AbInitio对话框。
这样就得到了H3O+。
选择基组
1. 在Setup菜单选择A b Initio。
2. 为基组选择O ther。
3. 按下Assi gn OtherBasisSet按钮。
4. 从列表中选择4-31G 单击OK。
5. 为基组选择M inima l (STO-3G)。
6. 选择Appl y BasisSet接着单击OK，或者直接选择OK关闭A b Initio对话框。
观察每个原子应用的基组：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•为了能够以最佳方式显示分子图像，最好 有VGA以上显示器。
9
HyperChem程序文件
10
注册激活，点击 Try进入工作区窗口
11
HyperChem程序启动
12
窗口各部分功能简介 •标题名称：最大、最小化、退出按钮 •菜单 条： •FILE、EDIT、BUILD、SELECT、 DISPLAY、DATABASE、 •SETUP 、COMPUTE、CANCEL、 SCRIPT、HELP
2
HyperChem程序简介
•程序具体功能 1. 输入结构、读取数据文件和直接操作 分子。以球、棍及其混合模式等不同方式 显示分子。 2. 用量子化学或经典势能曲面方法，进 行单点、几何优化和过渡态寻找计算。可 以进行的计算类型有：单点能，几何优 化，计算振动频率得到简正模式，过渡态 寻找，分子动力学模拟，Langevin动力学 模拟，Monte Carlo模拟。
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计算分子轨道能级 •有单点能结果就有分子轨道数据
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查看分子轨道 •orbital
55
练习题
•基于课件内容进行下列练习，要求保存练习结 果，包括分子的数据文件(*.hin)，相应的图形文 件可以存入word文档中，任何两个人的hin文件
或图形相同将被视为抄袭。
56
练习题
•绘制下列分子模型，选择计算方法进行优化， 确定并显示特定的碳碳、碳氧、碳氢键长，绘 制一组最高占据和最低未占分子轨道、绘制红 外和紫外光谱图，要求保存分子的hin文件。
28
保存为数据文件
•缺省扩展名为hin
29
设置二面角
•扭转
30
修改原子骨架 •把某个氢原子改为氯原子：选定缺省元素 后，在指定原子位置上双击即可。
31
移动、旋转、放大、缩小分子图像
32
设定初始数据
•可以用Build— Set，如键长、键角、形式 电荷等等。也可以用来直接测定分子构型 数据。
4
HyperChem程序简介 6. 其它模块：RAYTRACE模块，RMS Fit，SEQUENCE编辑器，晶体构造器糖 类构造器，构像搜寻，QSAR特性，脚本 编辑器。 7. 新的力场方法：Amber 2，Amber 3， 用于糖类的Amber，Amber 94，Amber 96。 8. ESR谱。 9. 电极化率。 10. 二维和三维势能图。
5
HyperChem程序简介 11. 蛋白质设计。 12. 电场。 13. 梯度的图形显示。 14. 新增功能：密度泛函理论(DFT)计 算，NMR模拟，数据库，Charmm蛋白质 模拟，半经验方法TNDO，磁场中分子计 算，激发态几何优化，MP2相关结构优 化，新的芳香环图，交互式参数控制，增 强的聚合物构造功能，新增基组。
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HyperChem程序简介
•HyperChem 程序有不同的版本，是适合 于微机环境运行的教学程序。通过网络可 以免费下载HyperChem程序包的演示版 本，现在该公司提供的最新版本为V8.0。 •该公司的网址为：www.hyper.com
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HyperChem程序的运行环境
•1、软件环境 •Windows95、Windows98或Windows2000 系统。 •2、硬件环境 •486以上的微机，内存应在8M以上，硬盘 至少有32M以上自由空间。
60
分 子
1 环 己 烷
2 异 戊 二 烯
3 丙 二 炔
4 甲 苯
5 己 醇
6 苯 酚
7 己 醚
8 己 醛
9 丙 酮
10 苯 磺 酸
57
作业模式
•Word文件 •姓名 学号 •1.分子结构图 •2.分子轨道 •3.红外光谱 •4.紫外光谱
58
作业模式
•Word文件 •应化0501 姓名 学号
59
谢 谢！
33
来自百度文库
优化分子构型
•丁二烯分子体系能量极小值的计算 记录输出结果： FILE---START LOG… . 绘出丁二烯分子骨架模型:DRAW
34
测量键长
•SELECT
35
设定键角
36
设定二面角
37
用半经验方法优化分子构型 •SETUP--CNDO
38
选择方法、确定电荷、多重度 •选择方法、确定状态
第八讲 HyperChem 程序使用方法
HyperChem程序简介 •Hyperchem是优秀的分子模拟与教学软 件，灵活易操作，质量高，可进行量子化 学计算，分子力学及分子动力学模拟。 Hyperchem有方便的的模拟工具，美观的 图形界面，可使用量子化学的半经验方法 (AM1、PM3等)，从头算方法(UHF，RHF 和CI等)，密度泛函方法(7.0版后增加)进 行计算。可进行单点能，几何优化，分子 轨道分析，蒙特卡罗和分子力学计算，预 测可见-紫外光谱。
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HyperChem程序简介 3.支持的计算方法有：从头计算，半经验 方法，分子力学，混合计算等。 4. 可以用来研究的分子特性有：同位素 的相对稳定性，生成热，活化能，原子电 荷，HOMO-LUMO能隙，电离势，电子 亲和力，偶极矩，电子能级，MP2电子相 关能，CI激发态能量，过渡态结构和能 量，非键相互作用能，UV-VIS吸收谱， IR吸收谱，同位素对振动的影响，对结构 特性的碰撞影响，团簇的稳定性。 5. 支持用户定制的外部程序。
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显示模式 •Dispay-Rendering
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球堆积模式
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球棍模式
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设置特定元素
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显示指定元素的基本性质
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选择绘图工具绘制键结构 •得到碳碳骨架。左键、右键增减键序
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添加模型氢原子
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把2D框架转换为3D图像
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设定初始数据
•用Build— Set设定键长、键角、形式电荷 等分子构型数据
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计算红外光谱 •振动分析
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查看红外光谱 •振动分析
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红外光谱计算结果 •振动分析
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查看红外光谱振动模式 •振动分析
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计算紫外光谱 •设置组态CI
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计算紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
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查看紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
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工具 条 •使用图标工具可以简化操作 •从左至右分别是绘制、选择、旋转、平面 转动、平移
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工作状态
•工作 区： •状态 行：
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2、打开已存在的数据文件 •File-Open
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浏览文件夹
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C60分子
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选择分子图形的显示方式 •Display- Labels可以选择原子、化学键等 标记方式：
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HyperChem程序简介 7.5版新增功能 OpenGL绘图： 基础演示模式:已全部转换为全新的 OpenGL模式，使分子演示图形具有更高 质量支持自定义色彩，1600万种颜色代替 了传统的8种标准色。 混合演示：棒型，球型或组合型等分子 演示手段可以用于该分子的任意原子及链 段的演示，及全新的适用于原子的"管型" 演示。增强的蛋白质模型构建功能，支持 多种蛋白质二级结构演示，大分子的电子 密度近似方法。
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计算几何构型 •COMPUTE---GEOMETRY
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计算结果 •优化结束
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测量键长、键角、二面角等结构参数 •数值显示在底部状态栏
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单点能计算
•对给定体系优化构型后，可对优化后的构 型再进行单点计算。
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单点能结果 •单点能结果
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输出结果
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计算结果的输出文件
• • • • • • • • • • • • • • • HyperChemlog start -- Sun May 28 21:38:15 2000. Geometry optimization, SemiEmpirical, molecule = (untitled). CNDO PolakRibiere optimizer Convergence limit = 0.0001000 Iteration limit = 50 Accelerate convergence = YES Optimization algorithm = Polak-Ribiere Criterion of RMS gradient = 0.0100 kcal/(A mol) Maximum cycles = 150 RHF Calculation: Singlet state calculation Number of electrons = 22 Number of Double Occupied Levels = 11 Charge on the System = 0 Total Orbitals = 22