量子化学计算分子结构的可靠性的考察

论文摘要

计算量子化学在计算分子的其它性质之前首先要进行分子的几何优化,因为分子的结构决定着分子的性质,其准确性会直接影响所计算分子的其它性质和结论的可靠性。分子几何优化的计算已有大量的研究,分子几何构型优化的可靠性是一切精确计算的基本保证。本文使用较新较全面的数据对计算方法的可靠性进行系统的探讨。所有的计算都是在Gaussian03/09软件上完成的,使用从头算和密度泛函方法（共15个）及常用基组（共7个）互相组合得到的方法（共105个）对1353个分子进行几何优化,然后将计算结果与实验数据进行比较,结果发现有305个分子的计算是有问题的。所有HFS方法的计算都不成功,而最不成功的方法是HFS/aug-cc-pVDZ,其键长的平均绝对偏差已达到0.050A。部分B3P86、B3PW91、M06、mPW2PLYPD、HF、MP2及MP2（Full）等方法的计算结果则比较理想些。在以后的计算中我们应尽量避免使用HFS方法。第一章简单介绍了计算量子化学和高斯程序；第二章列出系统的计算结果并对结果进行讨论；第三章为本研究的结论。

论文目录

• 内容提要
• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 计算量子化学简介
• 1.2 量子化学理论基础
• 1.2.1 Schrodinger方程
• 1.2.2 Born-Oppenheimer近似
• 1.2.3 轨道近似
• 1.2.4 非相对论近似
• 1.3 量子化学计算方法
• 1.3.1 从头算（ab initio）方法简介
• 1.3.2 电子相关的计算方法简介
• 1.3.3 密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）
• 1.4 高斯简介
• 1.4.1 Gaussian03和Gaussian 09简介
• 1.4.2 基组
• 1.4.3 几何优化和频率的计算
• 1.5 研究内容及目的
• 第二章 量子化学计算分子结构的可靠性的考察
• 2.1 计算方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 偏差超过40%的分子的讨论
• 2.2.2 几何结构优化的系统比较
• 2.3 结论
• 第三章 结论
• 参考文献
• 硕士期间待发表文章
• 致谢