Главная

Abinitio вычисления для нафталина и азулена

Суть задания состоит в поэтапном освоении возможностей GAMESS как стандартного квантово-химического пакета.

Оптимизация структуры азулена и нафталина

• С помощью MOPAC были оптимизированы структуры азулена и нафталена. Ниже представлены их формулы в виде SMILES и картинки, полученные при помощи PyMOL
  
  

Azulene : C1=CC=C2C=CC=C2C=C1

.. Napthalene: c1ccc2ccccc2c1

Интересно заметить, что для того, чтобы молекула азулена была плоской, пришлось использовать силовое поле UFF.

• С помощью babel переформатировал координаты в gamin формат и изменил заголовок в обоих файлах на:

$CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE $END
$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 $end
$system mwords=2 $end
$DATA

• Провел оптимизацию геометрии для обоих молекул при помощи GAMESS. (базис: GBASIS=N31 NGAUSS=6)

  
  gms nap_opt.inp 1 >& nap_opt.log
  gms azu_opt.inp 1 >& azu_opt.log

• На основе полученных координат составил новые входные файлы для расчёта энергии. построил по два файла на каждую молекулу, в первом случае расчёт проводится методом Хартри-Фока - для этого заголовок выглядит:

  
  $CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS SCFTYP=RHF RUNTYP=ENERGY $END
  $BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6
  POLAR=POPN31 NDFUNC=1 $END
  $GUESS GUESS=HUCKEL $END
  $system mwords=2 $end
  $DATA
  
  а во втором, используя теория функционала плотности - заголовок файлов выглядит:

  
  $CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS dfttyp=b3lyp RUNTYP=ENERGY $END
  $BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6
  POLAR=POPN31 NDFUNC=1 $END
  $GUESS GUESS=HUCKEL $END
  $system mwords=2 $end
  $DATA
  
  

• В итоге получил файлы: по Хартри-Фоку: Азулен,Нафталин и DFT: Азулен,Нафталин

По данным log файлов, строчки "TOTAL ENERGY = " расчетов энергии составил таблицу значений энергии

• Из эксперимента известно, что энергия изомеризации нафталина в азулен составляет 35.3±2.2 kCal/mol, в связи с этим: метод, использующий теорию функционала плотности, лучше.