1、第八講第八講 HyperChem 程序使用方法程序使用方法2HyperChem程序簡介程序簡介Hyperchem是優秀的分子模擬與教學軟件，靈活易操作，質量高，可進行量子化學計算，分子力學及分子動力學模擬。Hyperchem有方便的的模擬工具，美觀的圖形界面，可使用量子化學的半經驗方法(AM1、PM3等)，從頭算方法(UHF，RHF和CI等)，密度泛函方法(7.0版后增加)進行計算。可進行單點能，幾何優化，分子軌道分析，蒙特卡羅和分子力學計算，預測可見-紫外光譜。3HyperChem程序簡介程序簡介程序具體功能程序具體功能1. 輸入結構、讀取數據文件和直接操作分子。以球、棍及其混合模式等不同方

2、式顯示分子。2. 用量子化學或經典勢能曲面方法，進行單點、幾何優化和過渡態尋找計算。可以進行的計算類型有：單點能，幾何優化，計算振動頻率得到簡正模式，過渡態尋找，分子動力學模擬，Langevin動力學模擬，Monte Carlo模擬。4HyperChem程序簡介程序簡介3.支持的計算方法有：從頭計算，半經驗方法，分子力學，混合計算等。4. 可以用來研究的分子特性有：同位素的相對穩定性，生成熱，活化能，原子電荷，HOMO-LUMO能隙，電離勢，電子親和力，偶極矩，電子能級，MP2電子相關能，CI激發態能量，過渡態結構和能量，非鍵相互作用能，UV-VIS吸收譜，IR吸收譜，同位素對振動的影響，對結

3、構特性的碰撞影響，團簇的穩定性。5. 支持用戶定制的外部程序。5HyperChem程序簡介程序簡介6. 其它模塊：RAYTRACE模塊，RMSFit，SEQUENCE編輯器，晶體構造器糖類構造器，構像搜尋，QSAR特性，腳本編輯器。7. 新的力場方法：Amber 2，Amber 3，用于糖類的Amber，Amber 94，Amber 96。8. ESR譜。9. 電極化率。10. 二維和三維勢能圖。6HyperChem程序簡介程序簡介11. 蛋白質設計。12. 電場。13. 梯度的圖形顯示。14. 新增功能：密度泛函理論(DFT)計算，NMR模擬，數據庫，Charmm蛋白質模擬，半經驗方法TND

4、O，磁場中分子計算，激發態幾何優化，MP2相關結構優化，新的芳香環圖，交互式參數控制，增強的聚合物構造功能，新增基組。7HyperChem程序簡介程序簡介7.5版新增功能版新增功能 OpenGL繪圖：基礎演示模式:已全部轉換為全新的OpenGL模式，使分子演示圖形具有更高質量支持自定義色彩，1600萬種顏色代替了傳統的8種標準色。混合演示：棒型，球型或組合型等分子演示手段可以用于該分子的任意原子及鏈段的演示，及全新的適用于原子的管型演示。增強的蛋白質模型構建功能，支持多種蛋白質二級結構演示，大分子的電子密度近似方法。8HyperChem程序簡介程序簡介HyperChem 程序有不同的版本，是適

5、合程序有不同的版本，是適合于微機環境運行的教學程序。通過網絡可于微機環境運行的教學程序。通過網絡可以免費下載以免費下載HyperChem程序包的演示版程序包的演示版本，現在該公司提供的最新版本為本，現在該公司提供的最新版本為V8.0。該公司的網址為：該公司的網址為：9HyperChem程序的運行環境程序的運行環境1、軟件環境、軟件環境Windows95、Windows98或或Windows2000系統。系統。2、硬件環境、硬件環境486以上的微機，內存應在以上的微機，內存應在8M以上，硬盤以上，硬盤至少有至少有32M以上自由空間。以上自由空間。為了能夠以最佳方式顯示分子圖像，最好為了能夠以最佳

6、方式顯示分子圖像，最好有有VGA以上顯示器。以上顯示器。10HyperChem程序文件11注冊激活，點擊點擊 Try進入工作區窗口進入工作區窗口12HyperChem程序啟動13窗口各部分功能簡介窗口各部分功能簡介標題名稱：最大、最小化、退出按鈕標題名稱：最大、最小化、退出按鈕菜單菜單 條：條：FILE、EDIT、BUILD、SELECT、DISPLAY、DATABASE、SETUP 、COMPUTE、CANCEL、SCRIPT、HELP14工具工具 條條使用圖標工具可以簡化操作使用圖標工具可以簡化操作從左至右分別是繪制、選擇、旋轉、平面從左至右分別是繪制、選擇、旋轉、平面轉動、平移轉動、平移

7、15工作狀態工作狀態工作工作 區：區：狀態狀態 行：行：162、打開已存在的數據文件、打開已存在的數據文件File-Open17瀏覽文件夾18C60分子19選擇分子圖形的顯示方式選擇分子圖形的顯示方式Display- Labels可以選擇原子、化學鍵等可以選擇原子、化學鍵等標記方式：標記方式：20顯示模式Dispay-Rendering21球堆積模式22球棍模式23設置特定元素設置特定元素24顯示指定元素的基本性質顯示指定元素的基本性質25選擇繪圖工具繪制鍵結構選擇繪圖工具繪制鍵結構得到碳碳骨架。左鍵、右鍵增減鍵序得到碳碳骨架。左鍵、右鍵增減鍵序26添加模型氫原子添加模型氫原子27把把2D框架

8、轉換為框架轉換為3D圖像圖像28設定初始數據設定初始數據用用Build Set設定鍵長、鍵角、形式電荷設定鍵長、鍵角、形式電荷等分子構型數據等分子構型數據29保存為數據文件保存為數據文件缺省擴展名為hin30設置二面角扭轉31修改原子骨架修改原子骨架把某個氫原子改為氯原子：選定缺省元素把某個氫原子改為氯原子：選定缺省元素后，在指定原子位置上雙擊即可。后，在指定原子位置上雙擊即可。32移動、旋轉、放大、縮小分子圖像移動、旋轉、放大、縮小分子圖像33設定初始數據設定初始數據可以用可以用Build Set，如鍵長、鍵角、形式，如鍵長、鍵角、形式電荷等等。也可以用來直接測定分子構型電荷等等。也可以用來

9、直接測定分子構型數據。數據。34優化分子構型優化分子構型丁二烯分子體系能量極小值的計算丁二烯分子體系能量極小值的計算記錄輸出結果：記錄輸出結果： FILE-START LOG .繪出丁二烯分子骨架模型繪出丁二烯分子骨架模型:DRAW35測量鍵長測量鍵長SELECT36設定鍵角設定鍵角37設定二面角38用半經驗方法優化分子構型用半經驗方法優化分子構型SETUP-CNDO39選擇方法、確定電荷、多重度選擇方法、確定狀態40計算幾何構型計算幾何構型COMPUTE-GEOMETRY41計算結果優化結束42測量鍵長、鍵角、二面角等結構參數測量鍵長、鍵角、二面角等結構參數數值顯示在底部狀態欄43單點能計算

10、計算對給定體系優化構型后，可對優化后的構對給定體系優化構型后，可對優化后的構型再進行單點計算。型再進行單點計算。44單點能結果結果單點能結果45輸出結果46計算結果的輸出文件計算結果的輸出文件HyperChemlog start - Sun May 28 21:38:15 2000.Geometry optimization, SemiEmpirical, molecule = (untitled).CNDOPolakRibiere optimizerConvergence limit = 0.0001000 Iteration limit = 50Accelerate convergence

11、 = YESOptimization algorithm = Polak-RibiereCriterion of RMS gradient = 0.0100 kcal/(A mol) Maximum cycles = 150RHF Calculation:Singlet state calculationNumber of electrons = 22Number of Double Occupied Levels = 11Charge on the System = 0Total Orbitals = 2247計算紅外光譜振動分析48查看紅外光譜振動分析49紅外光譜計算結果振動分析50查看紅外光譜振動模式振動分析51計算紫外光譜設置組態設置組態CI52計算紫外光譜完成單點能計算完成單點能計算Elecreon Spectrum53查看紫外光譜完成單點能計算完成單點能計算Elecreon Spectrum54計算分子軌道能級有單點能結果就有分子軌道數據有單點能結果就有分子軌道數據55查看分子軌道orbital56練習題基于課件內容進行下列練習，要求保存練習結果，包括分子的數據文件(*.hin)，相應的圖形文件可以存入word文檔中，任何兩個人的hin文件或圖形相同將被視為抄襲。練習題繪制下列分子模型，選擇計算方法進行優化，確定并顯示特定的碳碳、碳氧、碳