HOMO-LUMO计算教程（赝势）

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。

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2. 流程图

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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）。

含金属原子的结构，可能无法生成3d结构或生成的结构有问题，请自行准备或联系客服协助。

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。

含金属的化合物可能无法使用该方案搜索构象，请自行处理或跳过该步骤。

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。

• 若有多个构象，且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，由于该体系为开壳层体系，因此存在两个分子轨道，即$\alpha$轨道和$\beta$轨道，它们的HOMO能量值分别为-0.24865和 -0.24757，LUMO能量值分别为-0.06683和-0.06555，能隙分别为 gap = E(LUMO) - E(HOMO) = 0.18182和0.18202。

• 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）。