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编辑推荐

　　《化学图文设计与分子模拟计算》可作为化学及相关专业高年级本科生、研究生的教材和化学专业教师及有关研究人员的参考书，也可作为相关软件的使用参考书。

内容简介

　　《化学图文设计与分子模拟计算》以著名的桌面化学办公系统软件ChemBioOffice2008和广泛使用的量化计算软件Gaussian03的使用为例，采用图形界面与文字叙述相对照的方式，详细介绍了化学图文设计和分子模拟计算的方法。内容包括：计算机化学及化学模拟的概念与方法；ChemSketch化学图文绘制技巧；ChemBioDraw化学生物绘图工具的使用方法、结构查询、结构与性质计算；ChemBio3D结构模型构建、修改、显示与输出的方法和技巧；ChemBio3D中量子化学接口软件(MOPAC、Gaussian、Jaguar等)在分子模拟计算中的应用；Gaussian03输入文件的编制、计算作业的运行、计算结果的观察等方法；利用GaussView4．1创建、设置、运行与观察Gaussian输入／输出文件的方法。书中采用众多计算实例，介绍了单点能计算、几何优化计算、频率计算、高精度计算、化学反应路径计算、激发态的计算和溶液中的模拟等计算方法和计算结果的查看。
　　本书可作为化学及相关专业高年级本科生、研究生的教材和化学专业教师及有关研究人员的参考书，也可作为相关软件的使用参考书。

内页插图

目录

第1章 计算机与化学
1.1 计算机与化学
1.1.1 计算机化学
1.1.2 计算化学
1.1.3 理论化学
1.1.4 量子化学
1.2 计算机化学的发展
1.3 我国计算（机）化学的发展概况
1.4 分子模拟与量化计算简介
1.4.1 分子模拟的意义
1.4.2 分子模拟的一般过程
1.4.3 分子模型的构建
1.4.4 分子模拟的方法
1.5 常用化学软件简介
1.5.1 化学图文设计软件
1.5.2 计算化学与分子模拟软件
1.5.3 化学数据库
1.5.4 图谱解析软件
1.5.5 数据处理软件
1.5.6 文献管理软件
1.6 计算化学应用
1.7 计算机化学的学习方法
1.8 相关网站及参考书

第2章 ChemSketch的使用
2.1 ChemSketch概述
2.1.1 主要功能
2.1.2 软件界面
2.2 结构模式
2.2.1 常用工具与快捷按钮
2.2.2 基本操作
2.2.3 高级操作
2.2.4 二维优化
2.2.5 三维优化
2.2.6 模板的应用
2.2.7 模板的管理
2.3 绘图模式
2.3.1 常用工具与快捷按钮
2.3.2 反应能量图
2.3.3 原子轨道图
2.3.4 实验装置图
2.4 分子性质的预测

第3章 ChemBioDraw的使用
3.1 ChemBioDraw概述
3.1.1 版本介绍
3.1.2 运行系统要求
3.1.3 新特性
3.2 ChemBioDraw工具栏与文档
3.2.1 工具栏与窗口显示
3.2.2 文档操作
3.2.3 页面设置
3.3 ChemBioDraw操作实例
3.3.1 画丙酮分子
3.3.2 使用环工具
3.3.3 画反应式
3.3.4 画中间体
3.3.5 使用碎片工具
3.3.6 画多点配位结构
3.3.7 费歇尔投影式
3.3.8 画透视图
3.3.9 画纽曼投影式
3.3.10 使用立体化学标记
3.3.11 使用模板
3.4 结构式的基本画法
3.4.1 选择对象
3.4.2 化学键
3.4.3 环
3.4.4 脂肪链
3.4.5 画DNA、RNA序列
3.4.6 展开标签与压缩标签
3.4.7 说明文本与原子标注
3.5 结构式的高级技法
3.5.1 连接对象
3.5.2 组合对象
3.5.3 反映结构
3.5.4 整理结构
3.5.5 原子编号
3.5.6 使用模板
3.5.7 定义别名
3.5.8 三维预览
3.6 查询结构
3.6.1 原子属性
3.6.2 键属性
3.6.3 通用别名
3.6.4 列表元素
3.6.5 聚合物表示法
3.6.6 替换基团
3.6.7 展开查询结构
3.6.8 反应映射图
3.7 结构与性质
3.7.1 检查结构
3.7.2 分析窗口
3.7.3 估算化学性质
3.7.4 体化学性质
3.7.5 化学计量网格
3.7.6 从结构到命名
3.7.7 从命名到结构
3.7.8 估算NMR的化学位移
3.8 绘图工具的使用
3.8.1 轨道工具
3.8.2 化学符号工具
3.8.3 箭头与曲线工具
3.8.4 基本绘图工具
3.8.5 括号工具
3.8.6 TLC工具
3.8.7 生物绘图工具

第4章 ChemBio3D的使用
4.1 ChemBio3D简介
4.1.1 版本介绍
4.1.2 量化程序接口
4.1.3 新特性
4.2 ChemBio3D基础
4.2.1 ChemBio3D主界面
4.2.2 菜单命令
4.2.3 工具栏
4.3 ChemBio3D实例
4.3.1 熟悉ChemDraw面板
4.3.2 使用画键工具和旋转工具
4.3.3 使用文本工具
4.3.4 分析乙烷的构象
4.3.5 使用二面角驱动器
4.3.6 重叠模型
4.3.7 对接模型
4.3.8 HOMO和LUMO轨道
4.3.9 绘制表面图
4.3.10 局部电荷
4.4 模型的创建
4.4.1 设置构建模型的选项
4.4.2 使用键工具建模
4.4.3 使用ChemDraw面板
4.4.4 使用文本工具建模
4.4.5 使用坐标表建模
4.4.6 模型坐标
4.4.7 参数表与测量表
4.5 模型的修改
4.5.1 选择对象
4.5.2 改变元素
4.5.3 改变键级
4.5.4 添加分子碎片
4.5.5 使用测量表
4.5.6 设置电荷
4.5.7 原子编号
4.5.8 改变立体化学构型
4.5.9 优化模型
4.5.10 显示和隐藏原子
4.5.11 移动模型
4.5.12 旋转模型
4.5.13 改变模型大小
4.6 模型的显示
4.6.1 结构显示
4.6.2 分子表面显示
4.6.3 弹出信息
4.6.4 查看测量表
4.6.5 查看原子属性表
4.6.6 查看分子内坐标表
4.6.7 查看笛卡儿坐标表
4.6.8 模型浏览器
4.6.9 结构浏览器
4.6.10 偏离平面
4.7 模型的输出
4.7.1 打印与保存
4.7.2 复制与封装
4.8 分子模拟入门
4.8.1 计算方法概述
4.8.2 分子力学理论
4.8.3 分子动力学模拟
4.9 MOPAC计算接口
4.9.1 计算实例
4.9.2 能量最小化
4.9.3 优化到过渡态
4.9.4 选择方法
4.9.5 计算性质
4.9.6 文件管理
4.10 Gaussian计算接口
4.10.1 Gaussian接口
4.10.2 能量最小化计算
4.10.3 优化到过渡态
4.10.4 计算性质
4.10.5 创建输入文件
4.10.6 运行输入文件
4.10.7 查看输出结果

第5章 Gaussian的使用
5.1 Gaussian概述
5.1.1 软、硬件要求
5.1.2 硬盘分区方案
5.1.3 安装软件
5.1.4 指定Scratch文件目录
5.1.5 设置内存和硬盘空间
5.1.6 Gaussian03的链接
5.2 启动Gaussian程序
5.2.1 启动程序
5.2.2 工作环境初始化设置
5.3 创建Gaussian输入文件
5.3.1 使用GO3W创建
5.3.2 使用ChemBio3D创建
5.3.3 使用GaussView创建
5.3.4 使用文本编辑器
5.4 执行Gaussian计算作业
5.4.1 在GO3w中运行
5.4.2 在ChemBio3D中运行
5.4.3 在GaussView中运行
5.5 查看Gaussian计算结果
5.5.1 用文本编辑器查看
5.5.2 用GaussView显示分子的振光谱和NMR谱
5.5.3 用HyperChem进行简振模式分析
5.5.4 用ChemBio3D显示计算结果
5.6 运用Gaussian的基本技巧
5.6.1 [Utilities]菜单命
5.6.2 配合使用的辅助软件
5.6.3 辅助软件联用
5.7 Gaussian应用实例
5.7.1 单点能计算
5.7.2 几何优化
5.7.3 频率计算
5.7.4 高精度计算
5.7.5 化学反应研究
5.7.6 激发态计算
5.7.7 溶液中的反应

第6章 GaussView的使用
6.1 GaussView基础
6.1.1 分子集、模型和视图
6.1.2 菜单命令与工具栏
6.1.3 GaussView参数选择
6.2 构建分子
6.2.1 使用工具面板
6.2.2 构建分子实例
6.2.3 查看与调整结构参数
6.2.4 高级构建功能
6.3 显示与保存分子视图
6.3.1 管理分子视图
6.3.2 文件操作
6.3.3 打印及保存图片
6.3.4 指定默认文件位置
6.4 创建Gaussian作业
6.4.1 计算设置面板
6，4.2 设置特殊任务
6.4.3 为作业设置默认值
6.4.4 快速运行作业
6.4.5 观察和控制计算
6.4.6 指定如何运行CO3w
6.5 查看Gaussian结果
6.5.1 显示结果数据摘要
6.5.2 显示原子电荷
6.5.3 显示表面和等高线
6.5.4 显示振动模式及光谱
6.5.5 显示NMR光谱
6.5.6 显示紫外可见光谱
6.5.7 查看其他图形
附录 能量单位

精彩书摘

　　第1章　计算机与化学
　　计算机及网络技术的应用现已深入到化学研究的各个领域，使传统化学研究的手段和方法发生了深刻的变化。如今的化学研究已由纯实验科学，演变为先实验再计算、边实验边计算，直至成为先理论计算再实验验证、实验研究与理论计算相结合的全新科学研究模式，逐步形成了专门研究计算机技术在化学及其相关领域中应用的分支学科——计算机化学与化学模拟。
　　1.1计算机与化学
　　自20世纪80年代DOS操作系统问世以来，尤其是90年代中期Windows操作系统的诞生，加上计算机硬件技术的飞速发展，整个计算机系统得到了空前的完善，人类社会的生活方式也发生了革命性变化，互联网把整个世界连成一体，计算机不再是少数高级专门研究人员的特殊工具，已成为普通人群必不可少的工作平台。目前，化学研究人员可以在计算机上方便地开展研究工作，从而诞生了与计算机相关的众多化学分支学科，促进了研究手段、研究方法的不断更新和完善，并逐步产生了一些新的名词和术语，如计算机化学、计算化学、化学信息学、化学数据库等。
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前言/序言

　　近十年来，计算机技术在化学化工领域得到了广泛的应用，计算（机）化学的发展呈现出蓬勃发展的喜人前景。近年来出版了不少计算机化学方面的教材和参考书，但大多侧重于与数学密切相关的数值计算方法的介绍。计算机图形接口技术的广泛应用，使得化学结构与图文处理变得如此方便，尤其是大型桌面化学办公系统软件ChemOffice版本的不断更新与升级，量化模拟计算软件功能的不断完善，使得我们可以在计算机上轻松地完成许多以往在实验室才能完成或要通过大量编程才能完成的工作。化学及相关专业学生的计算机应用能力的培养是多方面的，熟悉并掌握一些常用化学软件的使用，是其计算机应用能力的一个重要方面，是进行毕业设计与撰写毕业论文的重要基础。此外，计算机化学模拟是近年来化学、生物及材料研究中十分活跃的领域，未来的化学研究很大程度上需要理论计算的辅助支撑，熟悉并掌握化学模拟计算的一般方法，对于化学工作者来说，也是一种十分必要的知识储备。
　　本书是为理工科院校化学化工及其相关专业高年级本科生和研究生编写的，旨在通过本课程的学习，使学生初步掌握化学及相关领域常用软件的使用技巧，具备从事科学研究的化学图文设计能力和初步的分子模拟计算能力。本书以最新版桌面化学办公系统软件仁ChemBioOffice2008及量化计算软件包Gaussian03为载体，以化学结构为基础，以结构－性质－模拟计算为主线，通过大量实例和上机操作练习，详细介绍了化学图文设计与分子模拟计算的一般方法，使读者对计算（机）化学及分子模拟计算有一个初步了解，为进一步的深入学习打下基础。本书既可作为系统学习的教材，也可作为相关软件的使用手册备查，是化学工作者的重要参考书。

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