化学信息学——第八讲hyperchem 软件学习

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！
3பைடு நூலகம்
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。
13
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
14
工作状态
•工作 区： •状态 行：
15
2、打开已存在的数据文件 •File-Open
16
浏览文件夹
17
C60分子
18
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：
33
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
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。
19
显示模式 •Dispay-Rendering
20
球堆积模式
21
球棍模式
22
设置特定元素
23
显示指定元素的基本性质
24
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
25
添加模型氢原子
26
把2D框架转换为3D图像
27
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
singletstatecalculationdoubleoccupiedlevelstotalorbitals2247计算红外光谱振动分析48查看红外光谱振动分析49红外光谱计算结果振动分析50查看红外光谱振动模式振动分析51计算紫外光谱设置组态ci52计算紫外光谱完成单点能计算elecreonspectrum53查看紫外光谱完成单点能计算elecreonspectrum54计算分子轨道能级有单点能结果就有分子轨道数据55查看分子轨道orbital56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
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。
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。
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。
39
计算几何构型 •COMPUTE---GEOMETRY
40
计算结果 •优化结束
41
测量键长、键角、二面角等结构参数 •数值显示在底部状态栏
42
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。
43
单点能结果 •单点能结果
44
输出结果
45
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
7
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
8
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。
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。
•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
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。
60
53
计算分子轨道能级 •有单点能结果就有分子轨道数据
54
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。
46
计算红外光谱 •振动分析
47
查看红外光谱 •振动分析
48
红外光谱计算结果 •振动分析
49
查看红外光谱振动模式 •振动分析
50
计算紫外光谱 •设置组态CI
51
计算紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
52
查看紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum