內容簡介
《分子模擬實驗》共分三部分。第一部分簡要總結了量子化學及經典分子力學的基礎理論知識；第二部分詳細介紹了chem3D的使用方法與技巧，以供學生隨時查閱；第三部分設計了六個具有代表性的典型實驗與一個綜合實驗，每個實驗後均有相應的練習題，以鞏固所學知識。
《分子模擬實驗》可作為綜合性大學和高等師範院校化學類專業結構化學課程的配套實驗教材。
圖書目錄
緒論
第一部分 基本理論及計算方法簡介
第一章 量子力學方法
1．1 Hartree-Fock與Hartree-Fock-Roothaan方程
Schrodinger方程
Born-Oppenheimer近似
Hartree近似及自洽場方法
原子軌道的線性組合(1inear combination of atomic orbitals，LCAO)近似
Hartree-Fock近似及Roothaan-Hall方程
1．2 電子相關模型(post Hartree-Fock理論)
組態相互作用(configuration interaction，cI)模型
微擾理論
1．3 密度泛函理論
1．4 基組
原子軌道的線性組合(LCAO)
Slater類型軌道(slater-type orbitals，STO )基組
Gaussian類型軌道(Gaussian-type orbitals，GTO)基組
收縮基組(STO-nG基組)
分裂價基組
1．5 半經驗方法
全略微分重疊(CNDO，complect neglect of differential overlap)
間略微分重疊(INDO，intermediate neglect of differential overlap)
忽略雙電子微分重疊(NDDO，neglect of diatomic differential overlap)
EHMO(擴展的Huckel分子軌道方法)和PPP(Pafiser-Parr-People)方法
1.6 分子等值面圖及性質圖
等值面圖
分子軌道(molecular orbitals)圖
電子密度(electron density)圖
電子自旋密度(electron spin density)圖
靜電勢(electrostatic potential)圖
電子密度映射圖
靜電勢映射圖
分子軌道映射圖
第二章 分子力學方法
2．1 勢能函式形式
伸縮勢(EstrechA)，彎曲勢(EbendA)
扭轉勢(Etorsion)
非鍵相互作用勢(Enon-bonded)
2．2 力場參數
2．3 原子類型、化學鍵類型
2．4 常見力場類型
第三章 分子動力學模擬
3．1 分子動力學模擬的基本流程
3．2 分子動力學模擬運動方程的求解
運動方程
勢能函式y(rn)
運動方程的積分算法
初始化條件
3．3 統計系綜
NVE系綜(微正則系綜)
NVT系綜(正則系綜)
NPT系綜(恆溫恆壓系綜)
NPH系綜(恆焓恆壓系綜)
3．4 結果分析
3．5 周期性邊界條件
第四章 分子構型最佳化及溶劑化模型
4．1 分子構型最佳化
勢能面
構型最佳化
4．2 溶劑化效應
顯式溶劑化模型
隱式溶劑化模型
參考文獻
第二部分 chem3D軟體簡介
第五章 Cllem3D軟體設定
1．打開選單“File→Preferences”，進行設定
2．打開選單“File→Model Settings”進行設定
3．視窗(view)選單的設定
4．工具列(toolbars)的設定
5．關閉Chem3D-
第六章 Chem3D軟體詳解
1．選單和工具列區
2．檔案選單部分
3．編輯
4．視窗
5．結構
6．計算模組
7．分子面模組
8．工具列
9．Chem3D支持的檔案格式
10．振動模式
第三部分 實驗內容
第七章 分子結構模型創建和最佳化計算
7．1 建模的三種方式
1．分子式輸入直接建模法
2．化學鍵建模法
3．利用ChemDraw二維平面圖建模
4．其他建模方式
7．2結構處理
1．加氫飽和價鍵
2．加電荷
7．3結構調整和最佳化
7．4分子結構的確定
1．原子類型的確認
2．分子結構的合理顯示
第八章 分子軌道計算和分析
8．1 分子軌道等值面圖
8．2 總電子密度圖
8．3 靜電勢圖
8．4 靜電勢、分子軌道對總電子密度的映射圖
8．5 電子自旋密度圖
8．6 溶劑面
第九章 勢能面計算
9．1 分子的解離能量曲線
9．2 複雜分子之間的弱相互作用模擬
9．3 分子構象搜尋
9．4 H3體系共線勢能面的模擬
第十章 化學反應模擬
10．1 熱力學參數的計算
10．2 最佳化搜尋過渡態
1．過渡態猜測和最佳化
2．過渡態的確認
3．氫抽提反應
10．3溶劑化效應
第十一章 分子光譜模擬
11．1 紅外光譜模擬
11．2 拉曼光譜模擬
11．3 紫外可見光譜模擬
11．4 核磁共振(NMR)譜模擬
第十二章 生物大分子模擬
12．1 蛋白質和DNA的立體結構
12．2 分子對接
12．3 分子動力學模擬
第十三章 綜合實驗
1．反應物和產物分子的電子結構
2．構象搜尋與分子間長程相互作用
3．反應途徑計算
4．光譜模擬
5．分子動力學模擬
附錄
附錄I 繪製三維圖形
附錄Ⅱ 非線性擬合
附錄Ⅲ 紅外光譜圖模擬
書評一
書評二
書評三
