Компьютерная химия, Соловьев М.Е., Соловьев М.М., 2005

Компьютерная химия, Соловьев М.Е., Соловьев М.М., 2005.

  В книге впервые в отечественной литературе описаны популярные «химические» программные пакеты ChemOffice и HyperChem. Рассмотрены теоретические вопросы компьютерного моделирования в химии и разобрано большое количест-во примеров, позволяющих новичку быстро освоиться с соответствующими вычислительными методами.
Рассмотрено применение популярных пакетов программных средств ChemOffice фирмы CambridgeSoft Corporation и HyperChem фирмы Hypercube Inc. Для визуализации пространственной структуры химических соединений, прогнозирования их физико-химических свойств, создания баз данных и проведения расчетов методами квантовой химии и молекулярной механики. Предназначена для студентов и аспирантов химико-технологических специальностей вузов.




Визуализация пространственной структуры молекул.
Одним из важнейших элементов химического исследования является анализ геометрической структуры соединений. Эта область науки получила название структурная химия. Важнейшими экспериментальными методами, позволяющими исследовать геометрическую структуру молекул, являются адсорбционная и эмиссионная спектроскопия, а также дифракционные методы. Структурные формулы отражают связанность различных атомов в молекуле друг с другом. Классическим примером двумерной структурной модели является структурная формула бензола: брутто-формула C6H6 не позволяет передать взаимосвязи между атомами углерода кольца, в связи с чем возникает необходимость отображения структуры в виде геометрического образа — задача визуализации структуры. Еще более актуальной эта задача становится при изучении стереоизомеров. Конформационный анализ соединений требует использования трехмерных моделей молекул. До появления компьютеров в качестве таких моделей широко применялись механические модели молекул (модели Стьюарта-Бриглеба). За последнее десятилетие создано большею количество различных программных пакетов, позволяющих решать задачи визуализации как плоских, гак и пространственных моделей молекул. Первые версии программ позволяли решать в основном задачи редактирования структурных формул и визуализации пространственных структур. В дальнейшем крут задач, решаемых с использованием специализированных «химических» программных пакетов, был расширен, и в настоящее время наиболее мощные из них реализуют практически все основные задачи компьютерной химии, включая управление базами данных химических соединений, методы квантовой химии и численного моделирования.

Оглавление.
Введение.
1. Визуализация пространственной структуры молекул.
Редактирование структурных химических формул в программе ChemDraw.
Пользовательский интерфейс программы ChemDraw 6.0.
Обзор важнейших элементов главной панели.
Обзор важнейших элементов контрольной панели.
Примеры использования программы ChemDraw
для написания схем химических реакций.
Визуализация молекулярных структур с использованием программы Chem3D пакета ChemOffice.
Пользовательский интерфейс программы Chem3D Ultra 6.0.
Главное меню.
Контрольная панель.
Окно визуализации.
Редактирование и анализ геометрии трехмерных моделей молекул.
Визуализация молекулярных структур с использованием программы HyperChem.
Создание и редактирование молекулярной модели.
Определение геометрических параметров молекулярной модели.
2. Прогнозирование физико-химических свойств органических соединений на основании их химического строения экспериментально-статистическими методами.
Литература.
3. Системы управления базами данных химической информации.
4. Элементы квантовой механики и теории строения молекул.
Некоторые математические сведения.
Исходные положения квантовой механики.
Уравнение Шредингера.
Основные закономерности состояний атома водорода.
Гибридизация и заполнение электронных оболочек.
Приближенные методы решения уравнения Шредингера.
Строение молекул.
Симметрия молекулярных систем.
Литература.
5. Общая характеристика вычислительных методов и задач компьютерной химии.
Исследование поверхности потенциальной энергии молекулярной системы.
Вычисление энергии в одной точке при заданных координатах атомов.
Оптимизация геометрии молекулярной системы.
Исследование геометрии переходных комплексов.
Моделирование динамики молекулярных систем.
Метод молекулярной динамики.
Метод броуновской динамики.
Метод Монте-Карло.
Расчет электронных и колебательных спектров.
Литература.
Метод молекулярных орбиталей.
Неэмпирические методы.
Атом и молекула водорода.
Молекула HF.
Молекула NH3.
Электронный спектр молекулы этилена.
Полуэмпирические методы.
Расширенный метод Хюккеля (РМХ).
Методы пренебрежения дифференциальным перекрыванием.
Литература.
7. Исследование конформаций и динамики молекул методами классической механики.
Вычисление потенциальной энергии атомно-молекулярной системы.
Молекулярная механика и молекулярная динамика в Chem3D.
Потенциальные функции силового поля.
Оптимизация геометрии и конформационный анализ.
Молекулярная динамика.
Молекулярная механика и молекулярная динамика в HyperChem.
Силовые поля молекулярной механики.
Конформационный анализ и динамика.
Смешение вычислительных методов.
Литература.
8. Компьютерное моделирование межмолекулярных взаимодействий.
Виды невалентных взаимодействий.
Прямые электростатические взаимодействия.
Поляризационные взаимодействия.
Резонансные взаимодействия.
Учет запаздывания и релятивистских эффектов.
Обменные взаимодействия.
Донорно-акцепторные взаимодействия и водородная связь.
Влияние химического строения многоатомных молекул на энергию невалентных взаимодействий.
Оценки на основании вкладов в термодинамические функции при фазовых переходах.
Исследование методами компьютерного моделирования.
Моделирование динамики невалентных взаимодействий Движение по поверхностям потенциальной энергии.  
Проявление межмолекулярных взаимодействий в спектрах.
Стохастическая динамика взаимодействий.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Компьютерная химия, Соловьев М.Е., Соловьев М.М., 2005 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по химии :: химия :: Соловьев