很多的化学领域的专业人士都知道，分子的性质往往是有分子的结构所决定的，但是在实验室研究的过程中很难观察到稳定分子的结构，这往往是因为中间体寿命过短或者是混合物难以分离造成的，这个时候就需要通过计算化学来预测，即构型优化。下面来给大家分享一下使用Chem 3D轻松优化分子构型的两种方法。

所有计算化学研究分子性质均是从优化分子结构开始，在自然情况下分子主要以能量最低的子女格式存在，所以低能的分子结构具有代表性，这样也才能保证得到的计算结构有意义，Chem 3D软件使用MM2分子力学和Gamess量子两种方法来优化构型。

1、MM2分子力学优构型优化方法

使用Chem 3D软件MM2分子力学优化构型的操作步骤是绘制出化学结构之后，依次选择Calculations/MM2/Minimize Energy（最小化化学能）命令，如下图所示：

 

MM2分子力学优构型优化方法

接着会弹出Minimize Energy对话框，“Display Every nth Iter用于显示每轮迭代信息”、“Copy Measurements to Output Bo用于控制输出每轮结构参数”、“Minimum RMS是构型收敛标准”。另外注意一下，MM2分子力学方法计算量小，适合于大体系有机分子的构型优化。

2、Gamess量子化学软件包构型优化方法

Gamess量子化学软件包进行构型优化的原理是Chem 3D根据初始分子模型计算能量和梯度，然后决定写一部结构调整的方向的步长，根据各原子受力情况和位移大小判断是否收敛，若没有则继续重复上面的过程直到力和位移的变化均达到收敛标准。在Chem 3D软件中的操作方法是：绘制出分子结构之后，依次点击Calculations/GAMESS Interface/Minimize，随后会弹出如下图所示的GAMESS对话框。

 

Gamess量子化学软件包构型优化方法

对话框Job&Thery选项卡的Method选项可以更改计算方法，Basis Set是基组类型，Wave Function是波函数类型，通过Polarization、Diffuse和Exponent可以添加或弥散基函数，Opt.Algorithm用于修改构型优化方法，最后的两个选项Spin Multiplicity和Net Charge指的是体系电荷和自选多重度。在Advanced-1选项卡中，绘制者可以更改自洽场迭代参数控制、溶剂效应及其模型、MO初始猜测类型、点群及其主轴。GAMESS Interface所计算性质包括：偶极矩、电子密度、静电势、动能、Lowdin电荷和布居数、Mulliken电荷和布居数、势能和总能量。

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