Математическое моделирование структуры соединений с помощью пакета программ Hyperchem 7.5. Резников А.А - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

34
В больших системах, как правило, в небольших энергетических
интервалах находится большое количество орбиталей . Следовательно, размер
CI-матрицы может быть очень чувствительным к величине энергетического
критерия . Так как время вычислений сильно зависит от размера CI-матрицы ,
то объем вычислений (особенно при использовании методов MNDO, AM1 или
PM3) может стать неприемлемо большим . Для того чтобы избежать такой
ситуации, необходимо тщательно анализировать результаты RHF-расчета.
4.1.3. Расчеты в смешанном режиме (QM/MM)
При расчетах в смешанном режиме программа HyperChem выбранную
часть системы рассчитывает квантово-механически, а остальную –
молекулярно-механически. При оптимизации геометрии системы только
выделенная часть атомов будет менять свои координаты в ходе оптимизации.
Остальные атомы будут вносить свой вклад лишь как некое поле,
генерируемое зарядами на них, вычисленными или присвоенными им ранее.
Для того чтобы производить расчеты в этом режиме, необходимо
выделить ту часть атомов молекулы , которая будет рассчитываться квантово-
механически. В случае , если некоторые из молекул лишь частично выделены ,
необходимо убедится , что граничные атомы связанны с остальной частью sp3-
связями. Для того чтобы убедится в этом , можно использовать команду Extend
to sp3 меню Select до того, как запускать полуэмпирический расчет. Эта опция
распространит выделение рассчитываемой области по всем направлениям до
тех пор , пока оно не достигнет конца молекулы либо не найдет sp3-sp3 связь.
4.1.4. Неэмпирические методы (ab initio)
Выбор пункта ab initio (лат. с начала) в меню Setup позволяет
проводить неэмпирические расчеты . В отличие от молекулярно-механических
и полуэмпирических методов , неэмпирический метод Хартри - Фока не требует
для проведения расчетов знания каких- либо эмпирических параметров ,
например – силы и длинны отдельных связей , значений интегралов
перекрывания и пр.
Неэмпирические методы требуют гораздо больше вычислительных
ресурсов , чем молекулярно-механические и полуэмпирические методы .
Особенно это касается оптимизации геометрии или проведения молекулярно-
динамических расчетов . Для оптимизации геометрии рекомендуется на
начальном этапе использовать молекулярную механику, затем – один из
полуэмпирических методов для того, чтобы получить более или менее
обоснованную начальную геометрию .
Однако для ряда неорганических систем молекулярно-механические и
полуэмпирические расчеты дают некорректные результаты , поэтому вместо
них рекомендуется использовать пункт Add H & Model Build меню Build для
того, чтобы получить более или менее подходящую стартовую геометрию . 
                                          34
     В бол ьш их системах, как правил о, в небол ьш их энергетических
интервал ах находится бол ьш ое кол ичествоорбитал ей. С л едовател ьно, размер
CI-матрицы мож ет бы ть очень чувствител ьны м к вел ичине энергетического
критерия . Т ак как время вы числ ений сил ьнозависит от размера CI-матрицы ,
тообъем вы числ ений (особеннопри испол ьзовании методов MNDO, AM1 ил и
PM3) мож ет стать неприемл емо бол ьш им. Д л я того чтобы избеж ать такой
ситуации, необходимотщ ател ьноанал изировать резул ьтаты RHF-расчета.

                 4.1.3. Расч еты в смеш анном режи ме (QM/MM)
       П ри расчетах в смеш анном реж име программа HyperChem вы бранную
часть системы         рассчиты вает квантово-механически, а остал ьную –
мол екул я рно-механически. П ри оптимизации геометрии системы тол ько
вы дел енная часть атомов будет меня ть свои координаты в ходе оптимизации.
О стал ьны е атомы будут вносить свой вкл ад л иш ь как некое пол е,
генерируемое заря дами наних, вы числ енны ми ил и присвоенны ми им ранее.
       Д л я того чтобы производить расчеты в этом реж име, необходимо
вы дел ить ту часть атомов мол екул ы , которая будет рассчиты ваться квантово-
механически. В сл учае, есл и некоторы е из мол екул л иш ь частичновы дел ены ,
необходимоубедится , чтограничны е атомы свя занны состал ьной частью sp3-
свя зя ми. Д л я тогочтобы убедится в этом, мож ноиспол ьзовать командуExtend
to sp3 меню Select дотого, как запускать пол уэмпирический расчет. Э таопция
распространит вы дел ение рассчиты ваемой обл асти повсем направл ения м до
тех пор, покаононе достигнетконцамол екул ы л ибоне найдетsp3-sp3 свя зь.

                     4.1.4. Неэмпи ри ч ески е методы (ab initio)
      В ы бор пункта ab initio (л ат. с начал а) в меню Setup позвол я ет
проводить неэмпирические расчеты . В отл ичие от мол екул я рно-механических
и пол уэмпирических методов, неэмпирический метод Хартри-Ф окане требует
дл я проведения расчетов знания каких-л ибо эмпирических параметров,
например – сил ы и дл инны отдел ьны х свя зей, значений интеграл ов
перекры вания и пр.
      Н еэмпирические методы требую т гораздо бол ьш е вы числ ител ьны х
ресурсов, чем мол екул я рно-механические и пол уэмпирические методы .
О собенноэтокасается оптимизации геометрии ил и проведения мол екул я рно-
динамических расчетов. Д л я оптимизации геометрии рекомендуется на
начал ьном этапе испол ьзовать мол екул я рную механику, затем – один из
пол уэмпирических методов дл я того, чтобы пол учить бол ее ил и менее
обоснованную начал ьную геометрию .
      О днако дл я ря да неорганических систем мол екул я рно-механические и
пол уэмпирические расчеты даю т некорректны е резул ьтаты , поэтому вместо
них рекомендуется испол ьзовать пунктAdd H & Model Build меню Build дл я
того, чтобы пол учить бол ее ил и менее подходя щ ую стартовую геометрию .

Страницы