分 子
1 环 己 烷
2 异 戊 二 烯
3 丙 二 炔
4 甲 苯
5 己 醇
6 苯 酚
7 己 醚
8 己 醛
9 丙 酮
10 苯 磺 酸
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作业模式
•Word文件 •姓名 学号 •1.分子结构图 •子轨道 •3.红外光谱 •4.紫外光谱
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作业模式
•Word文件 •应化0501 姓名 学号
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谢 谢！
第八讲 HyperChem 程序使用方法
HyperChem程序简介 •Hyperchem是优秀的分子模拟与教学软 件，灵活易操作，质量高，可进行量子化 学计算，分子力学及分子动力学模拟。 Hyperchem有方便的的模拟工具，美观的 图形界面，可使用量子化学的半经验方法 (AM1、PM3等)，从头算方法(UHF，RHF 和CI等)，密度泛函方法(7.0版后增加)进 行计算。可进行单点能，几何优化，分子 轨道分析，蒙特卡罗和分子力学计算，预 测可见-紫外光谱。
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显示模式 •Dispay-Rendering
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球堆积模式
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球棍模式
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设置特定元素
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显示指定元素的基本性质
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选择绘图工具绘制键结构 •得到碳碳骨架。左键、右键增减键序
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添加模型氢原子
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把2D框架转换为3D图像
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设定初始数据
•用Build— Set设定键长、键角、形式电荷 等分子构型数据
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HyperChem程序简介 11. 蛋白质设计。 12. 电场。 13. 梯度的图形显示。 14. 新增功能：密度泛函理论(DFT)计 算，NMR模拟，数据库，Charmm蛋白质 模拟，半经验方法TNDO，磁场中分子计 算，激发态几何优化，MP2相关结构优 化，新的芳香环图，交互式参数控制，增 强的聚合物构造功能，新增基组。
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计算红外光谱 •振动分析
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查看红外光谱 •振动分析
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红外光谱计算结果 •振动分析
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查看红外光谱振动模式 •振动分析
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计算紫外光谱 •设置组态CI
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计算紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
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查看紫外光谱 •完成单点能计算Elecreon Spectrum
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HyperChem程序简介
•程序具体功能 1. 输入结构、读取数据文件和直接操作 分子。以球、棍及其混合模式等不同方式 显示分子。 2. 用量子化学或经典势能曲面方法，进 行单点、几何优化和过渡态寻找计算。可 以进行的计算类型有：单点能，几何优 化，计算振动频率得到简正模式，过渡态 寻找，分子动力学模拟，Langevin动力学 模拟，Monte Carlo模拟。
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HyperChem程序简介 6. 其它模块：RAYTRACE模块，RMS Fit，SEQUENCE编辑器，晶体构造器糖 类构造器，构像搜寻，QSAR特性，脚本 编辑器。 7. 新的力场方法：Amber 2，Amber 3， 用于糖类的Amber，Amber 94，Amber 96。 8. ESR谱。 9. 电极化率。 10. 二维和三维势能图。
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保存为数据文件
•缺省扩展名为hin
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设置二面角
•扭转
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修改原子骨架 •把某个氢原子改为氯原子：选定缺省元素 后，在指定原子位置上双击即可。
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移动、旋转、放大、缩小分子图像
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设定初始数据
•可以用Build— Set，如键长、键角、形式 电荷等等。也可以用来直接测定分子构型 数据。
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计算几何构型 •COMPUTE---GEOMETRY
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计算结果 •优化结束
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测量键长、键角、二面角等结构参数 •数值显示在底部状态栏
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单点能计算
•对给定体系优化构型后，可对优化后的构 型再进行单点计算。
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单点能结果 •单点能结果
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输出结果
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计算结果的输出文件
• • • • • • • • • • • • • • • HyperChemlog start -- Sun May 28 21:38:15 2000. Geometry optimization, SemiEmpirical, molecule = (untitled). CNDO PolakRibiere optimizer Convergence limit = 0.0001000 Iteration limit = 50 Accelerate convergence = YES Optimization algorithm = Polak-Ribiere Criterion of RMS gradient = 0.0100 kcal/(A mol) Maximum cycles = 150 RHF Calculation: Singlet state calculation Number of electrons = 22 Number of Double Occupied Levels = 11 Charge on the System = 0 Total Orbitals = 22
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HyperChem程序简介 3.支持的计算方法有：从头计算，半经验 方法，分子力学，混合计算等。 4. 可以用来研究的分子特性有：同位素 的相对稳定性，生成热，活化能，原子电 荷，HOMO-LUMO能隙，电离势，电子 亲和力，偶极矩，电子能级，MP2电子相 关能，CI激发态能量，过渡态结构和能 量，非键相互作用能，UV-VIS吸收谱， IR吸收谱，同位素对振动的影响，对结构 特性的碰撞影响，团簇的稳定性。 5. 支持用户定制的外部程序。
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优化分子构型
•丁二烯分子体系能量极小值的计算 记录输出结果： FILE---START LOG… . 绘出丁二烯分子骨架模型:DRAW
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测量键长
•SELECT
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设定键角
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设定二面角
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用半经验方法优化分子构型 •SETUP--CNDO
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选择方法、确定电荷、多重度 •选择方法、确定状态
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工具 条 •使用图标工具可以简化操作 •从左至右分别是绘制、选择、旋转、平面 转动、平移
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工作状态
•工作 区： •状态 行：
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2、打开已存在的数据文件 •File-Open
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浏览文件夹
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C60分子
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选择分子图形的显示方式 •Display- Labels可以选择原子、化学键等 标记方式：
•为了能够以最佳方式显示分子图像，最好 有VGA以上显示器。
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HyperChem程序文件
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注册激活，点击 Try进入工作区窗口
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HyperChem程序启动
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窗口各部分功能简介 •标题名称：最大、最小化、退出按钮 •菜单 条： •FILE、EDIT、BUILD、SELECT、 DISPLAY、DATABASE、 •SETUP 、COMPUTE、CANCEL、 SCRIPT、HELP
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HyperChem程序简介
•HyperChem 程序有不同的版本，是适合 于微机环境运行的教学程序。通过网络可 以免费下载HyperChem程序包的演示版 本，现在该公司提供的最新版本为V8.0。 •该公司的网址为：
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HyperChem程序的运行环境
•1、软件环境 •Windows95、Windows98或Windows2000 系统。 •2、硬件环境 •486以上的微机，内存应在8M以上，硬盘 至少有32M以上自由空间。
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计算分子轨道能级 •有单点能结果就有分子轨道数据
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查看分子轨道 •orbital
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练习题
•基于课件内容进行下列练习，要求保存练习结 果，包括分子的数据文件(*.hin)，相应的图形文 件可以存入word文档中，任何两个人的hin文件
或图形相同将被视为抄袭。
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练习题
•绘制下列分子模型，选择计算方法进行优化， 确定并显示特定的碳碳、碳氧、碳氢键长，绘 制一组最高占据和最低未占分子轨道、绘制红 外和紫外光谱图，要求保存分子的hin文件。
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HyperChem程序简介 7.5版新增功能 OpenGL绘图： 基础演示模式:已全部转换为全新的 OpenGL模式，使分子演示图形具有更高 质量支持自定义色彩，1600万种颜色代替 了传统的8种标准色。 混合演示：棒型，球型或组合型等分子 演示手段可以用于该分子的任意原子及链 段的演示，及全新的适用于原子的"管型" 演示。增强的蛋白质模型构建功能，支持 多种蛋白质二级结构演示，大分子的电子 密度近似方法。