ТОП 10:

Z - Матрица ДЛЯ ДВУХАТОМНОЙ МОЛЕКУЛЫ



Вот - Z - Матрица для молекулы монооксида углерода:

Линия 1 C

Линия 2 O 1 R

Линия 3

Линия 4 R 0.955

Линия 1: "C" определяет, что первый атом - атом углерода.

Линия 2: " O 1 R " определяет, что атом кислорода встречается на расстоянии R от первого атома (углерод).

Линия 3: должна быть пустая линия между списком атомов и списком переменных.

Линия 4: определено R (в Ангстремах или A).

Z - Матрица ДЛЯ МНОГОАТОМНОЙ МОЛЕКУЛЫ

Вот - Z - Матрица для молекулы формальдегида:

Линия 1 C

Линия 2 O 1 OC

Линия 3 Н 1 HC 2 Ẵ

Линия 4 Н 1 HC 2 3 180.0

Линия 5

Линия 6 OC 1.2

Линия 7 А 120.0

Линия 8

Линия 9 HC 1.08

Линия 1: "C" указывает, что первый атом - углерод.

Линия 2: " O 1 OC " указывает, что второй атом - кислород с расстоянием OC до первого атома.

Линия 3: " Н 1 HC 2 А" указывает, что третий атом - водород с расстоянием HC до первого атома и углу между третьим, первым, и вторым атомами в А (в градусах).

Линия 4: " Н 1 HC 2 3 180.0 " указывает, что четвертый атом - водород с расстоянием HC от первого атома и углу между третьим, первым и вторым атомом в A. Торсионный (двугранный) угол между первым, вторым, третьим, и четвертым атомами - 180 0 (см. Рисунок 9.1).

РИСУНОК 9.1. Иллюстрация формальдегида пример z - Матрицы . (A) Сначала три атома и связанные переменные. (B) Торсионный (двугранный) угол.

 

Линия 5: должна быть пустая линия между списком атомов и списком переменных.

Линия 8: вторая пустая линия отделяет переменные, которые не должны быть оптимизированы при оптимизации геометрии.

Если бы оптимизация произошла, параметры OC были бы оптимизированы, но удержали бы связанными HC и молекула осталась плоской.

Обратите внимание, что Z - Матрице параметры могут использоваться больше чем однажды. Это убыстряет выполнение оптимизацию геометрии, потому что оптимизируется меньшее количество параметров. Дополнительные атомы будут добавлены, добавляя линии подобно линии 4 состоящий из расстояний, углов и торсионных углов.

ЛИНЕЙНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Линейная молекула, типа CO2, представляет дополнительную трудность. Если угол 180 определен, то торсионный угол, исходящий из этого угла будет математически неопределен. Этого избегают, используя фиктивный атом, обозначая элемент типа X. Фиктивный атом - вообще не атом. Это - путь определения точки в пространстве, от которого геометрия может быть определена. Фиктивный атом не имеет никакого связанного ядра или базисной функции. Вот - вход двуокиси углерода с двумя фиктивными атомами, который также показывается на рисунке 9.2:

C

X 1 1.0

X 1 1.0 2 90.0

O 1 OC 2 90.0 3 90.0

O 1 OC 2 90.0 3 -90.0

OC 1.2

Обратите внимание, что интервал к фиктивным атомам определен в в 1.0A. Это значение было выбрано произвольно. Вычисление, вероятно, было бы невозможно, если требовалось бы оптимизировать этот интервал, потому что нет никакой энергии, связанной с ним.

Указание молекулярной симметрии орбитали также поможет более быстро выполняться вычислениям. Это происходит потому, что некоторые из интегралов с одинаковой симметрией, должны быть вычислены только однажды, а использоваться несколько раз.

КОЛЬЦЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Можно определить кольцевую систему, определяя последовательно атомы. Каждый атом может быть присоединен к предыдущему атому. В этом случае, незначительные изменения в угле между, скажем, указанными 3-ьим и 4-ым атомами привели бы к значительному изменению в интервале между первыми и последними указанными атомами. Это делает вычисление, выполненное неэффективным, если оно вообще будет успешным.

Молекулам с кольцами нужно всегда давать фиктивный атом в центре кольца. Атомы в кольце должны тогда быть присоединены к центральному фиктивному атому раньше, чем друг другу. Вот - Z - Матрица для молекулы бензола, предписывающей D6h симметрию:

Рис. 9.3 Иллюстрация геометрии, сформированной из бензола Z – Матрицы

X

X 1 1.0

C 1 CX 2 90.0

C 1 CX 2 90.0 3 60.0

C 1 CX 2 90.0 4 60.0

C 1 CX 2 90.0 5 60.0

C 1 CX 2 90.0 6 60.0

C 1 CX 2 90.0 7 60.0

Н 1 HX 2 90.0 3 0.0

Н 1 HX 2 90.0 4 0.0

Н 1 HX 2 90.0 5 0.0

Н 1 HX 2 90.0 6 0.0

Н 1 HX 2 90.0 7 0.0

Н 1 HX 2 90.0 8 0.0

CX 1.3

HX 2.3

Часто удобно использовать два фиктивных атома: один в центре кольца и один перпендикулярный к кольцу как показано здесь и на рисунке 9.3. Даже если фактическая оптимизация сделается в избыточных внутренних координатах, присутствие фиктивного атома в центре кольца может давать избыточные внутренние точки, чтобы рассчитать длины связи и углы. Обратите внимание, что только два параметра должны быть оптимизированными, когда используется правильно симметрия.

.

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.22.210 (0.006 с.)