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用Gaussian/GaussView辅助结构化学实验教学 被引量:8
1
作者 梁雪 王一波 《贵州大学学报(自然科学版)》 2008年第3期328-330,共3页
介绍了几个利用Gaussian和GaussView软件开设的结构化学实验,不仅能使抽象的概念变得直观、易于理解,还能激发学生的学习兴趣。
关键词 GAUSSIAN GaussView 结构化学 实验
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B972-PFD:一种高精度的色散校正密度泛函方法 被引量:6
2
作者 何禹 王一波 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1149-1159,共11页
发现一种与球原子经验色散模型SAM深度契合的杂化泛函B972,组合成高精度的色散校正密度泛函B972-PFD。采用S66、S66x8和S22标准数据集以及大气氢键团簇、Adenine-Thymine的π…π堆叠、Watson-Crick氢键复合物和甲烷结合(H_2O)_(20)水... 发现一种与球原子经验色散模型SAM深度契合的杂化泛函B972,组合成高精度的色散校正密度泛函B972-PFD。采用S66、S66x8和S22标准数据集以及大气氢键团簇、Adenine-Thymine的π…π堆叠、Watson-Crick氢键复合物和甲烷结合(H_2O)_(20)水簇等体系测试了B972-PFD的性能。测试结果显示:对于S66数据集B972-PFD方法的精度与Head-Gordon研究组的三个新泛函ωB97X-V、B97M-V和ωB97M-V处于同一水平,相对于CCSD(T)/CBS金质标准,结合能的RMSD小于1 k J?mol^(-1);在其它数据集的测试中,B972-PFD方法也表现出很好的计算精度。通过研究基函数效应,我们推荐Pople的6-311++G(2d,p)作为B972-PFD方法的最优性价比基组。 展开更多
关键词 分子间相互作用 密度泛函色散校正 球原子色散模型 B972-PFD
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计算机分子模拟辅助设计分子印迹聚合物及其机理研究 被引量:5
3
作者 张孝刚 朱秋劲 +1 位作者 王一波 孙涛 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1250-1259,共10页
对三聚氰胺(MEL)为模板,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂的分子印迹组装体系分子模拟分析,辅助设计了三聚氰胺分子印迹聚合物,分析其印迹机理。结果表明:组装体系中发生相互作用的基团主要为MEL分子的三个... 对三聚氰胺(MEL)为模板,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂的分子印迹组装体系分子模拟分析,辅助设计了三聚氰胺分子印迹聚合物,分析其印迹机理。结果表明:组装体系中发生相互作用的基团主要为MEL分子的三个氨基氢和三嗪环上的三个氮,AM中的氨基氢和羰基氧,EGDMA中羰基氧。AM的羰基氧比EGDMA对质子的亲和力强,易于形成氢键。AM中两个氨基氢靠近羰基的氨基质子形成氢键能力强。AM与EGDMA形成复合物的AVG△E均高于对应模板复合物体系,EGDMA比模板更有利于竞争单体。MEL与AM、EGDMA相互作用主要形成MEL-AM-EGDMA复合物,其次为MEL-3AM。最终MIPs中对MEL具有特异性识别的作用位点为AM的氨基氢和羰基氧和EGDMA中的羰基氧。选定c(MEL)∶c(AM)∶c(EGDMA)=1∶1∶10,即浓度分别为:c(MEL)=4 mmol/L,c(AM)=4 mmol/L,c(EGDMA)=40 mmol/L作为最优MEL-MIPs制备基础浓度。 展开更多
关键词 分子模拟 辅助设计 分子印迹聚合物 印迹机理 三聚氰胺
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量子化学研究水对Adenine-Thymine碱基对构型的影响 被引量:1
4
作者 谈勇 王一波 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第13期1407-1410,共4页
利用Hartree-Fock方法,选取6-31G*基组对Adenine-Thymine-Water氢键复合物可能存在的构型进行了优化,然后用DFTPBE方法,选取6-311++G(3d,3p)基组对复合物的结合能进行计算,结果表明水与DNA中配对碱基的相互作用,不会显著影响碱基对的稳... 利用Hartree-Fock方法,选取6-31G*基组对Adenine-Thymine-Water氢键复合物可能存在的构型进行了优化,然后用DFTPBE方法,选取6-311++G(3d,3p)基组对复合物的结合能进行计算,结果表明水与DNA中配对碱基的相互作用,不会显著影响碱基对的稳定性,水的存在使得碱基对的扭转构型更接近真实DNA中碱基对的螺旋状结构. 展开更多
关键词 DNA碱基对 氢键 密质泛函理论 HARTREE-FOCK
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《结构化学》课程教学中加强科学素养的培养 被引量:1
5
作者 梁雪 《广东化工》 CAS 2012年第13期152-152,155,共2页
《结构化学》课程是化学专业的重要基础课之一,文章对如何在《结构化学》课程教学中加强科学素养的培养谈了几点体会。
关键词 科学素养 结构化学 教学
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C_6H_6与AgCl分子间相互作用本质的量子化学研究
6
作者 孙涛 王一波 《贵州大学学报(自然科学版)》 2016年第3期23-26,59,共5页
用高精度量子化学CCSD(T)方法,优化C_6H_6…AgCl复合物几何结构,发现两种可能存在的构型,其中较稳定的一种具有Cs对称性,Cl-Ag指向苯环碳-碳键中心,另一种具有C6v对称性,Cl-Ag指向苯环中心,它们的结合能分别为-93 k J/mol和-69 k J/mol,... 用高精度量子化学CCSD(T)方法,优化C_6H_6…AgCl复合物几何结构,发现两种可能存在的构型,其中较稳定的一种具有Cs对称性,Cl-Ag指向苯环碳-碳键中心,另一种具有C6v对称性,Cl-Ag指向苯环中心,它们的结合能分别为-93 k J/mol和-69 k J/mol,C_6H_6与AgCl的相互作用远大于C_6H_6与HCl的作用。SAPT对称匹配微扰理论能量分解分析结果显示,在C_6H_6与AgCl分子间的π…Ag相互作用中,诱导作用是主要的吸引作用,色散及静电作用的贡献较小,然而C_6H_6与HCl相互作用则是以静电和色散为主要的吸引作用。 展开更多
关键词 π…Ag相互作用 CCSD(T) SAPT 电荷迁移
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[Cl-M-PH_3]_2(M=Cu,Ag,Au)复合物亲金属效应的理论计算
7
作者 孙涛 王一波 《贵州科学》 2016年第4期64-69,共6页
依照高级电子相关校正理论CCSD(T)/aug-cc-p VTZ的水平,对[Cl-M-PH3]2(M=Cu,Ag,Au)复合物的亲金属相互作用进行了研究,发现相互作用能整体差别不大,亲银作用较强,亲金次之,亲铜较弱。用对称性匹配微扰理论(SAPT)对这些复合物的结合能进... 依照高级电子相关校正理论CCSD(T)/aug-cc-p VTZ的水平,对[Cl-M-PH3]2(M=Cu,Ag,Au)复合物的亲金属相互作用进行了研究,发现相互作用能整体差别不大,亲银作用较强,亲金次之,亲铜较弱。用对称性匹配微扰理论(SAPT)对这些复合物的结合能进行能量分解分析,结果表明由Cu到Au,静电能、诱导能和色散能逐渐增大,诱导占主要吸引作用的58%以上,起主导作用,静电和色散能相差不大,其中[Cl-Ag-PH3]2的诱导能比[Cl-Au-PH3]2大。 展开更多
关键词 亲金属效应 分子间相互作用 SAPT 能量分解
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用GGA密度泛函及其长程、色散校正方法计算各类氢键的结合能 被引量:36
8
作者 孙涛 王一波 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2553-2558,共6页
应用广义梯度近似(GGA)(PW91和PBE)、含动能密度的广义梯度近似(meta-GGA)(M06-L)、杂化泛函(hyper-GGA)(M06-2X、X3LYP和B3LYP)及其长程校正泛函LC-DFT(CAM-B3LYP、LC-ωPBE和ωB97X)和色散校正密度泛函(DFT-D)(ωB97X-D和B97-D),用多... 应用广义梯度近似(GGA)(PW91和PBE)、含动能密度的广义梯度近似(meta-GGA)(M06-L)、杂化泛函(hyper-GGA)(M06-2X、X3LYP和B3LYP)及其长程校正泛函LC-DFT(CAM-B3LYP、LC-ωPBE和ωB97X)和色散校正密度泛函(DFT-D)(ωB97X-D和B97-D),用多种基函数对15种不同强度的传统氢键和非传统氢键体系的结合能进行了系统的计算与分析.并与高精度的CCSD(T)/aug-cc-pVQZ结果比较发现:在上述各类泛函中,对于氢键结合能的计算M06-2X和ωB97X-D泛函较为精确与可靠,且没有必要使用过大的基函数,6-311++G(2d,2p)或aug-cc-pVDZ水平的基组就已足够,各类泛函所计算结合能的基组重叠误差(BSSE)均较小,除ωB97X和ωB97X-D外,其它9种泛函不经BSSE校正也能得到同样甚至更准确的结果. 展开更多
关键词 密度泛函理论 氢键 分子间相互作用 基函数 基组重叠误差
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甲烷水合物(H_2O)_(20)…CH_4稳定性的量子化学研究 被引量:2
9
作者 朱守香 孙涛 王一波 《贵州科学》 2010年第1期26-31,共6页
采用密度泛函理论PBE方法和二级微扰(MP2)理论,对甲烷水合物(H2O)20…CH4两种不同构型5^12(H2O)20…CH4和4^3 5^6^3(H2O)20…CH4进行了理论研究。在PBE/6—31++G(d,P)水平下进行结构优化,得到了它们的平衡稳定结构;在... 采用密度泛函理论PBE方法和二级微扰(MP2)理论,对甲烷水合物(H2O)20…CH4两种不同构型5^12(H2O)20…CH4和4^3 5^6^3(H2O)20…CH4进行了理论研究。在PBE/6—31++G(d,P)水平下进行结构优化,得到了它们的平衡稳定结构;在MP2/aug—cc—pVTZ水平下,结合基函数重叠误差(BSSE)完全均衡校正法,对其复合物进行能量计算。通过计算得出:5^12(H2O)20…CH4和4^3 5^6^3(H2O)20…CH4的结合能分别为-4.75kcal/mol和-4.44kcal/mol,大约是相同水平下单一H2O…CH4结合能的8~9倍;5^12(H2O)20…CH4构型较4^3 5^6^3(H2O)20…CH4稳定。 展开更多
关键词 可燃冰 MP2 密度泛函理论 相互作用能
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蛋白质中硫与醚氧之间相互作用本质的量子化学研究 被引量:1
10
作者 王树栋 王一波 《贵州科学》 2011年第5期1-4,共4页
利用晶体结构数据库中S…O相互作用结构数据,本文选取甲醚与二甲基二硫复合物作为模型,在二级Mφller-Plesset微扰理论MP2/aug-cc-pVTZ水平研究含硫蛋白结构中的硫与醚氧的相互作用本质。LMOEDA能量分解分析揭示,静电能、色散能和极化... 利用晶体结构数据库中S…O相互作用结构数据,本文选取甲醚与二甲基二硫复合物作为模型,在二级Mφller-Plesset微扰理论MP2/aug-cc-pVTZ水平研究含硫蛋白结构中的硫与醚氧的相互作用本质。LMOEDA能量分解分析揭示,静电能、色散能和极化能都是体系稳定的重要因素。最后选取合适的模型扣除了氢键的贡献,发现净的硫与醚氧相互作用能在-2.42至-8.22kJ·mol-1。 展开更多
关键词 S…O相互作用 氢键 能量分解分析
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用RI-MP2、RIJCOSX-MP2方法计算分子间相互作用能
11
作者 王畅 王一波 《贵州科学》 2015年第6期9-13,共5页
研究RI-MP2、RIJCOSX-MP2 2种快速MP2方法用于分子间相互作用能计算时的大小一致性和基函数重叠误差(BSSE)的均衡校正问题。选择H2O…H2O、CH4…CH4、CH4…C6H6、C6H6…C6H6和Guanine…Cytosine 5个典型体系,在Def2-TZVPPD基函数水平下... 研究RI-MP2、RIJCOSX-MP2 2种快速MP2方法用于分子间相互作用能计算时的大小一致性和基函数重叠误差(BSSE)的均衡校正问题。选择H2O…H2O、CH4…CH4、CH4…C6H6、C6H6…C6H6和Guanine…Cytosine 5个典型体系,在Def2-TZVPPD基函数水平下进行计算,结果表明这两种快速MP2方法满足大小一致性,CP(Counter Poise,method)均衡校正法进行BSSE校正时,与传统MP2相比较,RI-MP2最大相对误差仅有0.6%,RIJCOSX-MP2达10.3%。说明RI-MP2方法的BSSE可以用CP方法校正,RIJCOSX-MP2用CP校正BSSE应慎重。 展开更多
关键词 MP2 RI-MP2 RIJCOSXMP2 大小一致性 基函数重叠误差
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PC Linux集群系统量子化学从头计算性能研究 被引量:4
12
作者 何禹 王一波 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期587-592,共6页
个人计算机性能的提高与Linux操作系统的发展使基于PC的Linux集群系统成为量子化学高性能计算的平台。本文研究了Gaussian 98程序在Pentium Ⅲ与Pentium 4计算机建立的两组小型集群系统中的运算性能。通过设计的5个计算样例,对Hartree-F... 个人计算机性能的提高与Linux操作系统的发展使基于PC的Linux集群系统成为量子化学高性能计算的平台。本文研究了Gaussian 98程序在Pentium Ⅲ与Pentium 4计算机建立的两组小型集群系统中的运算性能。通过设计的5个计算样例,对Hartree-Fork、DFT、MP2级别的单点能量计算、几何结构优化、频率和NMR等化学性质计算在16个并行节点内的速度增长性与扩展性进行了分析和讨论,指出了主节点计算能力对整个集群系统效益的影响,结果表明各类计算作业在8-12节点内有着较好加速性,频率与MP2作业超过12节点后并行效益迅速下降,NMR计算在16节点时仍有较高速度增长性。 展开更多
关键词 PCLinux 集群系统 量子化学 从头计算 性能 计算化学 化学结构 并行结构
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个人计算机和工作站上计算化学软件性能的综合测评 被引量:3
13
作者 何禹 王一波 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期175-178,共4页
选择Gaussian 98大型计算化学软件包,设计了两组具有代表性的测试算例,在多种个人计算机和工作站硬件、系统软件平台上进行计算性能的综合测试、分析和评价。指出目前高端PC机采用Linux操作系统时性能完全可匹敌最快的工作站,为计算化... 选择Gaussian 98大型计算化学软件包,设计了两组具有代表性的测试算例,在多种个人计算机和工作站硬件、系统软件平台上进行计算性能的综合测试、分析和评价。指出目前高端PC机采用Linux操作系统时性能完全可匹敌最快的工作站,为计算化学研究者选择和构架高性能、价格比的计算机系统提供参考。 展开更多
关键词 计算化学 Gaussian98 性能测试 个人计算机 工作站
原文传递
NVIDIA GPU量子化学ab initio计算性能与并行效率研究
14
作者 何禹 王一波 《计算机与应用化学》 CAS 2016年第5期575-581,共7页
选择Valinomycin,Barnase等8个化学、生命科学领域的典型大分子体系,基函数数目从1160至12716范围,用NVIDIA K80 GPU高性能工作站,测试和分析了基于GPU特性设计的TeraChem量子化学程序的Hartree-Fock ab initio计算性能、并行效率,并与G... 选择Valinomycin,Barnase等8个化学、生命科学领域的典型大分子体系,基函数数目从1160至12716范围,用NVIDIA K80 GPU高性能工作站,测试和分析了基于GPU特性设计的TeraChem量子化学程序的Hartree-Fock ab initio计算性能、并行效率,并与GAMESS程序在CPU典型集群上的计算精度和效率进行对比。结果表明,TeraChem在单一K80 GPU工作站的计算速度是16节点四核CPU集群的2至17倍;当GPU计算核心数增加4倍,GPU平台计算性能还能有2.5倍增长;若正确控制计算过程参数,GPU与CPU平台计算结果的计算精度完全一致。TeraChem在K80 GPU上的卓越计算性能和表现,可让化学家在普通化学实验室而不是超级计算中心,完成大规模的非经验量子化学计算,挑战计算化学极限。 展开更多
关键词 GPU Hartree-Fock从头计算 TeraChem
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苯-卤素(X_2,X=F,Cl,Br,I)相互作用本质的对称性匹配微扰理论研究 被引量:7
15
作者 梁雪 孙涛 王一波 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期541-547,共7页
在MP2水平下对被定义为"电荷转移复合物(CTC)"的苯(C6H6)-卤素分子X2(X=F,Cl,Br,I)相互作用体系进行了量子化学研究.在优化所得C6H6-X2(X=F,Cl,Br,I)复合物的平衡几何结构中,卤素分子X2接近垂直指向苯环上碳-碳双键的中心.自... 在MP2水平下对被定义为"电荷转移复合物(CTC)"的苯(C6H6)-卤素分子X2(X=F,Cl,Br,I)相互作用体系进行了量子化学研究.在优化所得C6H6-X2(X=F,Cl,Br,I)复合物的平衡几何结构中,卤素分子X2接近垂直指向苯环上碳-碳双键的中心.自然键轨道(NBO)分析结果表明,苯-卤素体系中电荷转移的数量很少.对称性匹配微扰理论(Symmetry-adapted perturbation theory,SAPT)能量分解结果显示,在4个复合物体系中,静电作用的贡献相对较小(只占总吸引作用的20%左右),对于C6H6-F2体系,色散作用是其主要吸引作用,对于C6H6-Cl2,C6H6-Br2和C6H6-I2体系,诱导作用则是其主要的吸引作用,从F到I,色散作用逐渐减弱,诱导作用逐渐增强,表明在电子相关水平上将苯-卤素体系称为"电荷转移复合物"的说法并不确切. 展开更多
关键词 电荷转移复合物 双卤分子 分子间相互作用 对称匹配微扰理论
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基于WEB的远程可视化并行计算化学系统 被引量:6
16
作者 何禹 王一波 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期405-408,430,共5页
以PC Linux并行计算系统为支撑,研制了基于Web方式的可视远程计算化学系统RVCCS。此系统使用Web技术替代传统Telnet方式的远程计算模式,在Web界面中实现了作业提交、作业后台运行、作业状态实时查看、计算结果图示化、分子结构三维化等... 以PC Linux并行计算系统为支撑,研制了基于Web方式的可视远程计算化学系统RVCCS。此系统使用Web技术替代传统Telnet方式的远程计算模式,在Web界面中实现了作业提交、作业后台运行、作业状态实时查看、计算结果图示化、分子结构三维化等功能,提供了一种简单易用的远程可视计算方式。使用此系统建立的Web方式远程计算化学站点GHPCC(http://www.ghpcc.gzu.edu.cn)自1998年为国内用户提供计算服务以来,接受了各高校和科研单位化学工作者提交的上万次远程计算,为化学工作者提供了一个分子模拟和化学计算的有力工具。 展开更多
关键词 WEB 远程可视化并行计算化学系统 化学计算 作业控制 计算作业
原文传递
SiH4与HX(X=F,Cl,Br,I)形成的二氢键复合物的结构特性及本质 被引量:3
17
作者 刘红 陈燕芹 王一波 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第3期301-307,共7页
对SiH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨.在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子间距离及电子密度等值线图,确认SiH4与卤化氢已形成了二氢键复合物.MP2/6-311++G(3d,3p)水平下进行BSS... 对SiH4与HX形成的二氢键复合物的结构特征及本质进行了探讨.在MP2/6-311++G(3d,3p)水平优化、频率验证得到复合物的分子结构,通过分子间距离及电子密度等值线图,确认SiH4与卤化氢已形成了二氢键复合物.MP2/6-311++G(3d,3p)水平下进行BSSE校正后的结合能为2.703~4.439kJ/mol.用对称匹配微扰理论对结合能进行分解,分解结果显示,SiH4…HX(X=F,Cl,Br,I)二氢键复合物中静电能对总吸引能的贡献小于28%,并且相对稳定,这就是说SiH4…HX二氢键复合物的本质并非静电作用,而是静电能、诱导能、色散能、交换能对总结合能的贡献都非常重要. 展开更多
关键词 二氢键 对称性匹配微扰理论 SIH4 卤化氢 本质
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柱芳烃与烷烃间C―H…π和C―H…O的作用本质及协同性 被引量:2
18
作者 孙涛 王一波 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2046-2053,共8页
以CCSD(T)/CBS方法的结合能计算结果为标准,选择CAM-B3LYP-D3BJ/def2-SVPD密度泛函理论方法计算了甲氧基柱[5]芳烃(MeP5)与CnH2n+2(n=1~10,12,14,16)复合物的结合能,结果表明,它们之间存在强烈的相互作用,且随着烷烃分子碳链的增长而增... 以CCSD(T)/CBS方法的结合能计算结果为标准,选择CAM-B3LYP-D3BJ/def2-SVPD密度泛函理论方法计算了甲氧基柱[5]芳烃(MeP5)与CnH2n+2(n=1~10,12,14,16)复合物的结合能,结果表明,它们之间存在强烈的相互作用,且随着烷烃分子碳链的增长而增大;热力学函数计算结果表明,在298.15 K,101325 Pa下,MeP5与CnH2n+2(n=3~10,12,14,16)形成复合物的过程中,ΔG和ΔH均小于零,是焓驱动的自发过程.烷烃与MeP5之间C―H…π和C―H…O的协同作用是主客体复合物稳定化的起因,用二代绝对局域分子轨道能量分解(ALMOEDA)方法分析此协同作用,发现其中静电作用和色散作用的贡献相近,二者加和约占总吸引的94%,极化能和电荷转移能仅占6%. 展开更多
关键词 芳烃 烷烃 C―H…π C―H…O 协同作用本质
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