1. Оптимизированная структура этана в виде z-матрицы:
$DATA eth C1 C C 1 cc H 2 ch 1 cchv H 2 ch 1 cch 3 d1 0 H 2 ch 1 cch 3 d2 0 H 1 ch 2 cch 3 d3 0 H 1 ch 2 cch 5 d3 0 H 1 chv 2 cch 4 d3 0 cc=1.52986 ch=1.08439 chv=1.08439 cch=111.200 cchv=111.200 d1=120 d2=-120 d3=180 $END
Вместо значений длин и углов связей стоят переменные. Необходимо создать порядка 20 разных файлов для расчёта энергии в Gamess с разными значениями по длине одной из связей. Для этого в представленных координатах одна связь или угол отличается названием переменной, но не её значением. Автоматизируем процесс с помощью скрипта на bash.
2. Создадим файл-заготовку для размножения et.inp . Для этого к координатам добавим шапку для DFT из предыдущего практикума, заменив COORD=CART на COORD=ZMT. Проверим, работает ли файл-заготовка, для этого запустим GAMESS. Полученный файд et.log не содержит сообщений об ошибках, можно двигаться дальше.
3,4. Скрипт make_b_1.bash создает необходимые файлы с различной длиной связи cc (запускается командой bash ./make_b_1.bash).
Скрипт make_b_2.bash запускает для этих файлов GAMESS, в результате чего получаются соответсвующие .log файлы (запускается командой bash ./make_b_2.bash).
Затем скрипт make_b_3.bash выводит результаты в виде длины связи и энергии, соответсвующей структуре с такой длиной связи cc, в файл bond (запускается командой bash ./make_b_2.bash > bond).
5. Зависимость энергии этана то длины связи cc
Построим полученную зависимоть с помощью gnuplot:
Как видно из рисунка, энергия молекулы минимальна при длине связи cc ~ 1.54 ангстрем (что соответсвует длине углерод-углеродной связи алканах).
Полученная зависимость хорошо приближается параболой f(x)=a+k(x-b)^2, с помощью gnuplot найдем коэффициенты из начальных приближений (a=-80, k=1, b=1.5).
6. Проделаем аналогичные опреации для валентного угла HCH (cchv - в z-матрице). Угол изменяется от 109.2 до 113.2 с шагом 0.2.
Таблица с энергиями этана с различными углами. Коэффициенты .
7. Проделаем аналогичные опреции для торсионного угла d3 (изменяется от -180 до 180 с шагом 12).
Таблица с различными энергиями этана для разных торсионных углов.Функция имеет 3 минимума.