构建反应物CN的分子构型

CompanyLogoGaussian03简介及应用汇报人：许建文专业：化工学院指导老师：孙永利Logo报告内容1.概述2.主要应用3.具体应用过程Logo1概述计算可以对体系的基态或激发态执行。可以预测周期体系的能量，结构和分子轨道。因，Gaussian03可以作为功能强大的工具，用于研究许多化学领域的课题，例如取代基的响，化学反应机理，势能曲面和激发能等等。Logo2主要应用分子能量和结构研究过渡态的能量和结构研化学键以及反应的能量分子轨道偶极矩和多极矩原子电荷和电势振动频率红外和拉曼光谱LogoLogoLogo反应物→中间体→过渡态→中间体/产物本次实验主要利用量子化学方法研究整体系的反应，通过寻找反应中间体及过渡态的详细结构，了解中间产物的热力学及动力学稳定性，得到不同反应路径，分析得出反应机理。3具体应用过程Logo3.实验步骤优化反应物优化中间体优化过渡态链接反应路径绘制剖面图Logo本次实验的全过程都是在计算机上完成的，主要运用Gaussian03软件进行理论的模拟计算，其他辅助的软件包括三个画图软件，GaussView、ChemDraw和Origin。Logo3.1优化反应物利用画图软件GaussView，构建反应物CN的分子构型，设置键长和键角的值Logo编辑运行命令，用Gaussian03模拟运算键长Logo模拟计算软件Gaussian03运行过程运行错误运行结果正确Logo从结果文件中读取键长和键角值Logo用ChemDraw绘制平面构型Logo3.2优化中间体首先根据反应物的构型，使用GaussView构建可能形成的中间体几何构型，然后使用计算软件Gaussian03进行模拟运算优化，最后打开Gaussian03运行的结果文件，读取中间体几何构型的键长、键角，用ChemDraw画图软件画出详细平面构型。LogoLogo3.3优化过渡态首先打开运行正确的中间体构型图，设定中间体可能发生的构型变化，然后运用计算软件Gaussian03优化过渡态，最后打开.out结果文件，读取过渡态几何构型的键长、键角，用ChemDraw画图软件画出详细平面构型。Logo中间体中间体过渡态Logo从所有的结果文件中读取总能量值物质种类总能量⊿E（Kcal/mol)B3LYP/6-311G(d,p)R（CN+O)-167.62678950P1(CO+N)-168.1595239-334.2396935P2(CNO)-167.8741509-155.1955318a1-167.1928944272.2275213a2-167.61992324.307944085a3-167.8443836-136.5194131b1-166.2972182834.1783519b2-166.8814208467.6473039c1-166.2896889838.9022648c2-167.4323321122.0033506c3-166.0743144974.0290876d1-167.8030551-110.5897425d2-167.8443836-136.5194087a3/P1-167.7685853-88.9632796a2/c2-167.288321212.3564887a1/c2-167.1105316323.9022645c2/d1-167.3839435152.3625425d1/p1-167.533305658.6521483d1/p2-167.6820313-34.6589412反应物、产物、中间体和过渡态的能量图表Logo3.4确定过渡态和中间体的链接反应物→中间体→过渡态→中间体（产物）利用Gaussian03软件，使过渡态找到其前后对应的中间体，然后再根据中间体和过渡态的能量值，最终确定出一条完整的可行的反应路径。Logo3.5绘制势能面剖面图根据表格中的能量值，和前面步骤中得到的反应路径，使用Origin画图软件，绘制出该反应系统的势能面剖面图。Logo势能面剖面图（1）R(CN+O)→a1→a1/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P1→P1（2）R(CN+O)→a2→a2/c2→c2→c2/d1→d1→d1/P2→P2（3）R(CN+O)→a3→a3/P1→P1Logo4.结论本实验中，O与CN自由基反应得到了两种产物的三条反应路径，并对其反应机理进行了研究。研究结果表明，得到的两种产物P1(CO+N)和P2(CNO)中，产物P1(CO+N)容易生成，所以路径（3）O+CN→CON→N+CO是主要通道；产物P2(CNO)难生成，路径（2）O+CN→OCN→OCN（环形）→CNO反应势垒比较大，较难实现，是次要通道。Logo谢谢