HOMO-LUMO计算教程(普通理论水平)


1. 前言

本教程讲述如何使用殷赋云平台的量化计算方案及相关小工具,计算化合物的HOMO-LUMO能级。

**商业软件版权说明:**Gaussian 09为商业软件,我司只提供计算资源与服务,不提供安装包和版权,请用户自觉遵守软件版权相关协议。需要购买Gaussian软件请联系客服。

2. 流程图

graph LR
A(准备结构) --> B(构象搜索)
B(构象搜索) --> C(量化计算)
C(量化计算) --> D(作图)

3. 结构信息

本次示例的化合物结构如下图。

4. 平台操作步骤

4.1 准备化合物结构

1.打开殷赋云计算平台(https://cloud.yinfotek.com/)【准备化合物结构】小工具。

2.画出或上传分子结构,并下载生成后的文件(任意一个mol2或sdf格式文件)。

4.2 小分子构象搜索

1.打开殷赋云平台【小分子构象搜索】方案,创建任务,进入任务界面。

2.上传前面准备的文件,选择搜索算法,其他设置保持默认,点击【提交】任务。

3.待任务完成后,点击【查看】,进入分析页面。勾选所需构象,点击selected下载文件。

4.3 量化计算

1.打开殷赋云平台【量化计算Gaussian 09】方案,创建任务,进入任务界面。

2.上传分子结构,按下图设置参数及计算步骤,点击【提交】任务。

设置净电荷及自旋多重度,请根据自身的化学知识判断或联系客服。

3.待任务完成,点击【查看】,进入分析页面,勾选所需文件,点击selected下载。

4.计算Energy,新建任务,再上传分子结构,按下图设置参数及计算步骤,点击【提交】任务。

5.待任务完成,点击【查看】,进入分析页面。

  • 构象1的能量比例远远高于其他两个构象,这里选择构象1进行下一步分析。
  • 若每个构象的能量比例都差不多,可以下载所有的构象进行分析。

6.点击【文件列表】,下载fchk文件。

4.4 获取能量

1.打开【GaussView】软件,按照下图操作获取能量与图片。

若多个构象进行分析,请分别作图和计算能量,最终能量取所有构象的平均值。

2.据图上所示,HOMO能量值为-0.23617, LUMO能量值为-0.00170, 所以,它们之间的能隙 gap = E(LUMO) - E(HOMO) = 0.23447。

  • 这里的单位是Hartree,文献的单位一般用eV,1 Hartree = 27.2114 eV,请注意转换单位;

  • HOMO和LUMO分别指最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital)和最低未占分子轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)。


文章作者: 殷赋量子氢
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 殷赋量子氢 !
  目录