计算化学的应用省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx

计算机发展计算化学应用化学
生物
材料在化学中应用1.验证试验结果
2.计算结构和性质
3.理论预测分子设计
4.研究反应机理经过计算可得到

1.几何结构,分子轨道,电荷密度,偶极矩,生成热,质子亲和势,电离能,电子亲和能,热力学数据,垂直激发能,溶剂化自由能,物质酸性pKa,芳香性,磁性质等等......

2.可计算红外光谱,拉曼光谱,紫外可见光谱,NMR谱……化合物性质预测它键长、键角分别是多少?
它有异构体吗?
哪个异构体更稳定?
光照射后发射荧光还是磷光?
需要多少nm光才能发生光分解?势能面图苯甲酸单体不发射荧光，只有磷光C6H5COOHC6H6+CO2(1)
C6H5CO+OH(2)
C6H5+COOH(3)反应机理研究Boththedissociativeandassociativemechanismsforthecouplingreactionwerecalculated.轨道分析-CO2和炔烃耦合反应本质在生物中应用生命科学中主要研究方向1.1.蛋白质和核酸三维结构预测一级结构肽链折叠过程蛋白质折叠过程反演：
折叠蛋白质展开逆过程分子动力学模拟溶剂化效应分子动力学模拟：时间尺度酶催化反应机理：酶分子结构特点蛋白质与小分子相互作用--
创新药品研究与发觉从过去相对盲目地大量合成，大量筛选发展为首先确定药品作用靶分子，在此基础上来设计、筛选药品物分子计算机辅助设计脑红蛋白和CO结合机理QM/MM研究最为大家所熟悉就是肌红蛋白和血红蛋白新近发觉两个蛋白，脑红蛋白(Ngb)和胞红蛋白(Cgb)胞红蛋白(JBC,,276,25318-25323)E1.课题背景野生型k(E7结合)J.Biol,Chem.,276,36377–36382.2.待处理问题3.研究思绪计算所采取模型和参考晶体结构桔黄色：晶体构型(1q1f)
蓝色：Im-FeP-Im...CO(S)4.脑红蛋白和CO结合机理分步机理DFT(QM/MM)Im-FeP-Im…CO(T)QM-6-31G**-PCM(模型-6-31G**)
4.脑红蛋白和CO结合机理在材料科学中应用1.计算固体各种性质能带图态密度
2.模拟固体吸附气体物理化学行为
3.计算设计固体材料结构LST/QST:H2AdsorptiononPd(111)(n,0)zigzagnanotube计算与试验合作钌催化芳基和烯基叠氮化合物
分子内C-H键胺化机理理论研究1.课题背景
然而，烯基和芳基中C-H键胺化是较少被研究2.试验结果2.试验结果
反应机理cis-17和trans-17两种异构体按照1:1百分比混合，反应得到一个异构体18
共振式C1和C2
共振式---反应机理

试验和计算都认为反应是按分步机理进行

C-N键形成是类似电环化反应惯用计算软件介绍NH3几何构型优化输入窗口NH3振动频率计算输入窗口（作为优化后继作业）摘自Gaussian手册显示Gaussian计算结果HyperChem构建分子模型及优化构型二面角球模型DatabasesDatabases理论方法3D表面OrbitalElectronicSpectrum