用Gaussian 和GaussView 计算分子的频率

1. 用 Gaussian 计算分子的频率
1.1 创建 Gaussian 输入文件
打开 g09w， 点击【file】-【New】弹出下图对话框，按下图输入
文件菜单 Link 0 命令
计算执行路径 标题行
电荷与多重度
分子说明部分
选择多步任务数 返回主菜单并运行
返回主菜单
保存 放弃任务 检查计算 执行路径 设定多步任 务的开始任
Link 0：定位和命名检查文件（Check Point File）及其他临时文件的名称及位置。可包括多个 输入行，每行的行首均用%号开始。
Route Section：制定计算类型（需要以#号开头），指定计算方法、基组以及所需计算项目。 可包括多个输入行，每行的行首均用#号开始。
Title Section：计算的简要说明，作业内容与目的简要描述，便于输出文件阅读。可包含多个 输入行。
O
-0.29639 -0.05155 0. （氧原子的笛卡尔坐标）
H
0.66361 -0.05155 0. （H 原子的笛卡尔坐标）
H
-0.61685 0.85339 0. （H 原子的笛卡尔坐标）
.
.
.
Full point group C2V[C2(O),SGV(H2)]
（分子对称性）
.
.
1
2
3
A1
Basis Set 选 3-21G Title 一栏中就填作业名称 Link 0 一般软件自己设置好了，不用管了。 设置完后点 Submit 提交给 Gaussian 计算。
2.3Gaussian 计算完后用 GaussView 查看结果
2.3.1 显示结果数据摘要【Results】-【Summary】。
Gaussian 软件是用来进行半经验计算和从头计算的专业工具，可以研究：分子能量和结 构，过渡态的能量和结构，化学键以及反应能量，分子轨道，偶极矩和多极矩，原子电荷和 电势，振动频率，红外和拉曼光谱，NMR，极化率和超极化率，热力学性质，反应路径。计 算可以模拟在气相和溶液中的体系，模拟基态和激发态。还可以用来研究生物大分子的酶催 化反应以及对周期性边界体系进行计算。Gaussian 是研究诸如取代效应，反应机理，势能面 和激发态能量的有力工具。
2.3.2 显示原子电荷【 Results 】-【Charge Distribution】
2.3.3 显示表面和等高线【 Results 】-【Surfaces/Contours】 总电子云密度表面：
二维等高线：等高线平面可以任意选，下图是水分子三个原子为平面的等高线
2.3.4 显示振动模式及光谱【 Results 】-【Vibrations】 可得到水分子的三种振动及其信息。
1.2 执行 Gaussian 计算作业
1.2.1 启动 G09W 程序，在主菜单中点击【File】-【Open】打开刚刚创建的 Gaussian 的输入 文件（.gjf）
1.2.2 点击运行按纽，弹出对话框，制定输出文件 （*.out）保存的位置。
1.2.3 点击保存按钮，Gaussian 计算即开始运行
(作者信息，时间)
18-Jun-2012
******************************************
%chk=C:\Users\dell\Desktop\1.chk （定位和命名检查文件及其他临时文件的名称及位置）
---------------------------------------
A1
B2
Frequencies -- 1703.0207
3832.4408
3978.1649 （分子的三种振动频率）
Байду номын сангаас
2. 用 GaussianView 计算分子频率。
2.1 构建水分子
打开 GaussianView 软件，在 builder 面板上单击6 按钮，出现元素工具面板（Elements Fragments），选择氧原子，在选择单键的构型，在 G1-M1-V1 视窗上单击即可。
Charge & Multip： 给定电荷与自旋态，定义分子体系所带静电荷数（正负数）及自旋多重 度（正整数）。
Molecule Specification：定义分子的坐标等性质，给定分子中各原子的坐标，笛卡尔坐标或 分子内坐标均可，程序能自动识别。可包含多个输入行。
可选的附加部分： 通常用于特殊作业类型的输入。
Gaussian 运行窗口
1.3 查看 Gaussian 计算结果
以下是经过删节后的输出结果，其中最有用的一些数据已加中文标注。
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******************************************
Gaussian 09: IA32W-G09RevA.02 11-Jun-2009
# opt freq hf/3-21+g* geom=connectivity （任务类型，计算方法，使用基组）
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.
.
.
Symbolic Z-matrix:
Charge = 0 Multiplicity = 1
（电荷数 多重度）
（1） 频率为 1703.02 cm 的弯曲振动。
（2）频率为 3832.44 cm 的对称伸缩振动 （3）频率为 3978.16 cm 的不对称对称伸缩振动
2.3.5 显示 NMR 光谱【 Results 】-【NMR】 2.3.6 显示紫外可见光谱【 Results 】-【UV-VIS】 2.3.7 查看其它图形等点击【 Results 】菜单下的【Scan】、【IRC】、【Trajectory】、【Optimization】
用 Gaussian 和 GaussView 计算分子的频率
吴润锋 （华中师范大学 化学学院 ） 摘要：该文主要介绍怎样用 Gaussian 和 GaussView 计算分子的频率，以及对它的结果的一
些查看。 关键词：Gaussian GaussView 分子频率
0 引言:
Gaussian 软件是目前计算化学领域内最流行、应用范围最广的商业化量子化学计算程序 包。最早是由美国卡内基梅隆大学的约翰.波普(John A Pople,1998 年诺贝尔化学奖获得者)在 60 年度末、70 年代初主导开发的。其名称来自于该软件中所使用的高斯型基组。Gaussian 软件的出现大大降低了计算化学的门槛，使得从头计算方法可以广泛用于研究各种化学问题。 到目前为止，Gaussian 已经推出了 13 个版本，目前最新的版本是 Gaussiana9。
2.2 Gaussian 计算
点击【Calculate】然后【Gaussian Calculate Setup 】再根据个人需要进行计算前的复杂设置。
Job type 选 opt+Freq(几何优化和频率) Method 选 Ground state Hartree-Fock Default Spin
等菜单命令时，可以显示这类计算结果的能量变化图及其他计算结果。 对于水分子，5、6、7 没有 所以不举例说明了。
3. 数据分析
Atkins’ Physical Chenistry seventh Edition 一书上的 523 页给出的水分子频率是 1595cm 的弯曲振动，3652cm 的对称伸缩振动和 3756cm 的不对称伸缩振动。与 Gaussian 计算出 来的的误差是弯曲振动 6.77%、称伸缩振动 4.94%、对称伸缩振动 5.91%。而 Gaussian 软件 计算出来的数据误差在 10%~20%是正常的。所以本次的计算比较好的符合实验结果，也证 实了 Gaussian 软件确实不错。
参考文献：
刘江燕 武书彬 化学图文设计与分子模拟计算 华南理工大学出版社