过渡态计算实验报告.docx

过渡态计算--实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 实验二过渡态计算一、实验目的1、理解介于反应物和产物间的过渡态的定义及其特有的性质。2、掌握用b3lyp/6-31g(d,p)优化简单分子如H2CO和HCOH的几何构型。3、掌握用逐点优化法寻找过渡态的初始几何构型的方法。4、进一步掌握分子几何构型的判断,二面角的确定。二、实验原理1、TheHartree-FockApproximation:对于多电子的分子体系,由于第i个电子与其余电子间的排斥能取决于所有电子的坐标,使这种分离变为不可能。但可以在定核近似下将核的运动分离出去后,在固定的核势场VHFi中近似求解多电子体系的能量本征方程。2、基组的定义:基组是用于描述体系波函数的若干具有一定性质的函数。在本实验中,使用Gaussian软件,用B3LYP方法。3、6-31G(d,p)的定义:分子中从内层到价层的每个原子轨道使用一个STO(SlaterTypeOrbital),再对每一个STO用3个GTO(GaussTypeOrbital)展开。(这里d:对于除H原子以外的原子加一组d轨道(6个)p:对于氢原子加一组p轨道)4、过渡态的定义:以量子力学对反应过程中的能量变化的研究为依据,认为从反应物到生成物之间形成了势能较高的活化络合物,活化络合物所处的状态叫过渡态。也可定义为:①势能面上的一个驻点;②能量的二级导数矩阵有一个且仅有一个负本征值;③连接反应物和产物的能量高点;④满足前三条中能量最低者。5、σ的定义:对于直角坐标体系,而对于非线性分子内坐标而言,3N-6。三、实验结果1、反应物的优化及计算#pb3lyp/6-31G**opt=z-===(RB+HF-LYP)=-:O2-C1-H3=-C1-H4=-C1-H4=--。振动频率(cm-1)为:1200,1274,1555,1846,2900,2956。热焓(包含电子能量)H=-(包含电子能量)G=-=-Kelvin=.u.=-(理论)=H-TS=--*-05=-。Etherm====(理论)=Etrans+Erot+Evib=++==。2、产物的优化及计算#pb3lyp/6-31G**opt=z-