计算化学实验  041M5023H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:计明娟
授课时间: 星期六, 第9、10、11、12节
授课地点: 学3-257(机房)
授课周次: 11
授课时间: 星期六, 第9、10、11、12节
授课地点: 学3-257(机房)
授课周次: 10
授课时间: 星期二, 第1、2、3节
授课地点: 学3-257(机房)
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14
课程编号: 041M5023H 课时: 32 学分: 2.0
课程属性: 专业普及课 主讲教师:计明娟
英文名称: Experiment of Computational Chemistry

教学目的、要求

本课程是为从事量子化学、分子模拟及其相关领域研究生开设的计算化学实验课。重点是在掌握计算化学的理论基础上,通过本实验课程的上机操作和强化训练,使学生进一步掌握若干专业计算软件(如Gaussian、Sybyl、Dock、Amber等),并应用其来研究分子的结构、性质、化学反应及新分子设计。为学生进一步用理论计算方法进行科学研究打下良好的基础。

预修课程

量子化学,理论与计算化学

教 材

1. Gaussian 说明书
2. Sybyl 说明书
3. Amber 说明书

主要内容

三、讲授实验内容: 

实验一  分子平衡构型的确定, 包括Gaussian View 构建分子, 几何构型优优, 频率分析计算确定优化结构性质, 振动模式认识, 分子轨道计算及与化学键的关系认识 (6学时).  
实验二  计算化学反应路径, 认识化学反应机理。 主要包括过渡态猜测和优化, 对能量结果的解释 (6学时)。
实验三 3-D定量构效关系研究,主要包括比较分子力场(COMF)和比较分子相似指数(COMSIA )运用,为改造小分子提供信息。(6学时)
实验四 分子对接研究,主要包括刚性对接,半柔性对接及柔性对接运用,为构建小分子与蛋白的相互作用模式提供参考,并为分子动力学模拟提供初始结构。(4学时)
实验五 分子动力学模拟,主要包括运用一般动力学,随机动力学等研究复合物的稳定性,并进行轨迹分析 (6学时)
实验六 结合自由能预测,主要用于考察溶剂效应等对小分子与蛋白之间结合强弱的影响,并为设计全新分子提供理论依据。(4学时)

四、教学重点与难点 
重点:通过上机训练,基本掌握教学大纲中涉及的专业应用软件,并能应用到自己的科学研究中。
    
难点:  专业软件都是一线科学研究的工具和手段,故不仅软件本身较复杂,还要对操作系统了解。因此对初学者有一定难度。要求课外做大量练习

五、学时分配与进度计划
:
实验次数	一	二	三	四	五	六
学时	6	6	6	4	6	4
六、考核方式

开卷考试(30%),写实验报告(70%)

参考文献