Gaussian09软件在结构化学教学中的应用:优化分子的结构

众所周知,二茂铁的结构是经过了一系列的研究才被确认的,其在结构化学教学中也是相对抽象的重要内容,本文将借助Gaussian09量子化学计算软件对比研究具有不同点群对称性的二茂铁分子结构的能量,从而给出最稳定的构型。这一研究探索的方法有利于学生对二茂铁分子结构特点、点群对称性进行深入的理解,从而有助于教学质量的提高。

Gaussian09/GaussView在光谱实验教学中的应用

文章讨论了Gaussian09及GaussView软件在四氯化碳拉曼光谱实验教学中的具体应用。运用密度泛函理论计算了四氯化碳的拉曼振动频率,并借助GaussView对其进行归属。该研究不仅能加深学生对拉曼光谱的主要特点及其与分子结构联系的认识,而且也使学生体会到理论分析方法对实验研究的重要性和必要性。

Gaussian09软件在结构化学教学中的应用:分子轨道的分析

氧气分子O_2的基态是三重态,即分子中包含两个自旋平行的单电子。本文将借助Gaussian09量子化学计算软件优化单态和三态下O_2的结构及能量,分析不同自旋多重度下的分子轨道排布,帮助学生深入的理解三重态O_2的结构和电子排布特点。这一探索方法也有利于教学质量的提高。

Gaussian09/GaussView5.0在分析化学教学中的应用

目的探讨Gaussian 09/Gauss View 5.0软件在分析化学教学中的具体应用.方法在2014级药学本科班教学中运用Gaussian 09/Gauss View 5.0软件进行辅助教学,通过计算模拟分子的紫外、红外、核磁共振谱加深学生对各类光谱相关知识点的理解.以2014级学生期末考试中光谱部分的得分率与未实施软件辅助教学的2013级本科班的得分率进行比较,从而评估教学效果.结果理论考试结果显示2014级考试中紫外、红外、核磁共振光谱部分的平均得分率(73.02%)明显高于2013级(61.58%),P<0.05.结论 Gaussian 09/Gauss View5.0软件辅助教学使抽象的教学内容形象化、直观化,激发学生的学习兴趣,有助于学生对知识的理解,从而提高了教与学的效率.值得在分析化学教学中进一步推广.

科研软件在中学《有机化学基础》教学中的应用探索

利用化学软件Chemoffice和量子化学计算软件Gaussian 09,以弥补传统可视化教学:从粉笔黑板到胶片幻灯片辅助,到数字化投影仪教学,再到现在的光电多媒体演示所造成的学生三维空间想象能力和对微观反应机理理解上的不足。本文将有机化合物的分类和命名、有机化合物的结构与性质及化学反应等教学内容和科研软件使用有机的融合在一起。应用Gaussian 09,通过分子静电势,以物质结构预测物质的性质,体现中学有机化学“结构决定性质”的主线。

有机化学教学应用研究:量子化学的视角

量子化学计算通过对具体化学反应机理进行理论研究,可以形象地反映分子的稳定性、能量信息、电荷分布等基本化学问题。本文从两个化学反应实例探究了量子化学计算软件在有机化学教学的应用。采用Gaussian软件计算的结构与能量信息转化为可视化图像,将抽象,复杂的知识概念直观、形象、立体的形式展现出来,丰富了教学内容,提高了教学质量,借此激发学生的学习兴趣,培养学生的创造力。

C_(2)对称噻吩衍生茂锆催化剂的合成及丙烯聚合活性的理论研究

本文合成了三种手性茂锆金属催化剂:[二甲基硅双(2,5-二甲基-3-苯基环戊二烯基[2,3-b]噻吩)]二氯化锆(Ⅰ)、[二甲基硅双(2,5-二甲基-3-(4-甲氧基苯基)环戊二烯基[2,3-b]噻吩)]二氯化锆(Ⅱ)、[二甲基硅双(2,5-二甲基-3-(4-叔丁基苯基)环戊二烯基[2,3-b]噻吩)]二氯化锆(Ⅲ),运用^(1)H NMR和^(13)C NMR等手段对其进行了结构表征,并将其负载于Si O_(2)之上。为了从理论层面上揭示所合成催化剂的催化活性,本文尝试使用Gaussian09软件计算茂金属催化剂的活性,对茂金属催化等规聚丙烯反应的前两步进行了理论计算。

Gaussian和Multiwfn软件在计算制冷剂介电常数中的应用

物理化学的主要研究内容之一是化学体系的微观结构和性质。介电常数是物质的重要物理量,与物质的电子结构紧密相关。结合物理化学分析方法,利用Gaussian和Multiwfn软件对制冷剂材料的介电常数进行了探究,并与相应的实验值进行了对比分析。通过结合分子可视化和量子化学计算软件,提高了化学教学的生动性,将该研究方法用于课堂教学,激发学生的研究兴趣,有利于学生对相关知识的理解。

常用化学软件在结构化学教学中的应用

为化工专业的工科学生开设结构化学课,有利于培养兼具研发能力的复合型人才。但是结构化学极强的数理性对教师的授课方式提出了很高的要求。将常用的化学专业软件应用到结构化学的教学中,可以克服传统教学方法可视性差、不够直观的缺点,将抽象的概念和复杂的空间结构形象地展现给学生,从而提高教学效果,激发学生的学习兴趣。

量子化学计算软件在物质结构教学中的应用

物质结构是物理化学的重要组成部分,这部分内容理论性强、概念抽象,是物理化学教学中的难点。探讨了Gaussian 09/GaussView软件在结构化学教学中的应用,介绍了如何利用该软件计算并分析分子的几何结构、分子轨道、电子布居分析和振动光谱。结合Gaussian 09/GaussView进行物质结构教学不仅能使抽象复杂的理论和概念变得形象、直观、易于理解和接受,还能丰富课堂教学内容、激发学生的学习兴趣。

维生素C的红外光谱和拉曼光谱研究

利用密度泛函理论计算了维生素C有机分子在400〜4000 cm^(-1)波数的红外光谱与拉曼光谱,与实验中利用傅里叶变换红外光谱仪测试的红外光谱及文献中报道的拉曼光谱结果进行对比分析,并对其特征峰振动模式进行指认归属。结果表明,维生素C分子的红外和拉曼特征峰主要集中在400~2000 cm^(-1)光谱范围内,理论计算结果与实验数据对比,峰值波数相差大多在0〜10 cm^(-1)范围内,吻合性较好。红外特征峰主要出现在494cm^(-1)、821 cm^(-1)、989 cm^(-1),1025 cm^(-1),1078 cm^(-1),1109 cm^(-1),1221 cm^(-1),1272 cm^(-1),1754 cm^(-1)等处,拉曼特征峰主要出现在537 cm^(-1)561 cm^(-1),587 cm^(-1),817 cm^(-1),1018 cm^(-1),1128 cm^(-1),1740 cm^(-1)等处。红外光谱和拉曼光谱互为补充,可以得到比较完整的光谱数据。该研究为建立维生素C较全面的拉曼与红外信息并实现对维生素C的快速测定提供依据。

Fenton法对有机物降解的定量构效关系

以偶氮苯、蒽醌、2-氯苯酚、皂黄、苯磺酸、硝基苯、邻硝基苯胺、对氨基苯磺酸、对二甲氨基苯甲醛、甲基红、2,4-二硝基苯肼、间甲酚紫等12种不同结构的有机化合物为研究对象,得到Fenton法处理条件下有机物以色度为表征的降解率,即色度去除率,初步分析了有机物以色度为表征的降解速率常数与有机物结构的关系。随后运用化学软件Gaussian09软件的密度泛函理论B3LYP/6-311g(d,p)方法计算得出12种有机化合物的9个量子化学结构参数,对有机物以色度为表征的降解速率常数与结构参数之间的关系进行分析,结果表明有机物的偶极距μ、结构体系内C原子NBO电荷最小值qc-、最低未占有轨道能ELUMO三个量子化学参数与其有机物以色度为表征的降解速率常数显著相关,据此可为开展Fenton法降解有机物构效关系的定量建模研究奠定理论基础。

HCN与HNC异构化反应活化能的量化计算实验

结合计算化学教学内容,介绍一个面向高年级本科生的与化学动力学相关的计算化学实验。运用量子化学软件Gaussian 09及其可视化软件Gauss View和文本编辑器Ultra Edit,通过量子化学方法搜索HCN■HNC异构化反应的过渡态。计算反应物(HCN)、过渡态(TS)和产物(HNC)的能量,从而求算反应的活化能。旨在通过本实验,使学生初步掌握运用量子化学计算方法求算化学反应活化能的思路和方法。

Gaussian 09和ChemOffice软件联用在化学教学中的应用

文章探讨Gaussian 09和ChemOffice Ultra 12.0软件联用在化学教学中的具体应用,如有机化学、波谱解析课程教学,尤其对手性分子的三维空间结构、红外光谱、紫外吸收光谱及电子圆二色谱等知识点的理解与归属、分子轨道电荷布局进行具体概述。帮助学生在课堂上生动形象地理解知识点,提高课堂趣味性及学生学习兴趣,进一步提高教学水平与质量。同时,让学生了解量子化学软件在红外光谱、紫外吸收光谱及电子圆二色谱解析中的应用,了解化学研究的前沿手段,有利于开阔学生视野,培养学生解决实际问题的科研能力。

多环芳烃中苯的形成机理研究

为了研究多环芳烃中苯的形成过程,设计了3条可能的反应路径,采用Gaussian09中密度泛函的理论和UB3LYP/6-31++G(d,p)基组进行计算,以此为基础对苯的形成过程进行研究.对反应物,产物的几何构型进行优化,通过TS方法寻找过渡态,并用IRC路径分析验证了过渡态的可靠性.计算了不同温度下的反应的热力学参数,进行了热力学和动力学分析,结果表明:在不同温度下,路径1,2,3的ΔH均小于零,是放热反应,随着反应温度增加,焓变减少,反应放热增多,且路径1,2的ΔG均小于零,反应可自发进行,随着温度增加,反应物转化率变大,而路径3的ΔG大于零,反应基本不会进行.比较3个反应路径的活化能,所需活化能的大小顺序为1<3<2,因此路径1是最可能的反应路径.