exam01: ポテンシャルエネルギー面の計算

! The scan is done over a 3x3 grid centered on the SCF transition state for the endothermic SN2 type reaction ! F- + NH2OH -> F-NH2-OH anion -> FNH2 + OH- icharg=-1 coord=zmt mplevl=2 $end $system timlim=1 $end $surf ivec1(1)=2,1 igrp1=1 ivec2(1)=2,5 igrp2(1)=5,6 disp1= 0.10 ndisp1=3 orig1=-0.10 disp2=-0.10 ndisp2=3 orig2= 0.10 $end $basis gbasis=n21 ngauss=3 $end $guess guess=huckel $end $data F-NH2-OH exchange (inspired by J.Phys.Chem. 1994,98,7942-4) Cs F N 1 rNF H 2 rNH 1 aFNH H 2 rNH 1 aFNH 3 aHNH +1 O 2 rNO 3 aONH 4 aONH -1 H 5 rOH 2 aHON 1 180.0 rNF=1.7125469 rNH=0.9966981 rNO=1.9359887 rOH=0.9828978 aFNH=90.18493 aONH=79.34339 aHON=100.78851 aHNH=108.57000 $end

$CONTRL group

$contrl scftyp=rhf runtyp=surface
icharg=-1 coord=zmt mplevl=2 $end

計算方法は制限Hartree-Fock法（閉殻）で、2次のMoller-Plesset摂動計算（mplevl=2）を行う

ポテンシャルエネルギー面の格子点上のエネルギーを計算する　（runtyp=surface）　変化させられるのは距離のみで、角度は利用できません

系の電荷は -1 (icharg=-1)　構造データの入力にはGaussianスタイルの内部座標を用いる (coord=zmt)

$SYSTEM group

$SYSTEM TIMLIM=1 $END

計算の時間制限は1分 (TIMLIM=1)　指定しない場合は5,25,600分

$SURF group

$surf ivec1(1)=2,1 igrp1=1
ivec2(1)=2,5 igrp2(1)=5,6
disp1= 0.10 ndisp1=3 orig1=-0.10
disp2=-0.10 ndisp2=3 orig2= 0.10 $end

原子2と原子1の間の結合の方向に沿って、$dataで与えられる結合距離 - 0.10 からステップ幅 0.10 で原子 1 を　3ステップ移動する
原子2と原子5の間の結合の方向に沿って、$dataで与えられる結合距離 + 0.10 からステップ幅 -0.10 で原子 5 と 6 を　3ステップ移動する

$BASIS group

$basis gbasis=n21 ngauss=3 $end

基底関数として3-21Gを用いる

$GUESS group

$guess guess=huckel $end

最初の分子軌道の係数を求めるのに拡張ヒュッケル法を用いる

$DATA group

$data
F-NH2-OH exchange (inspired by J.Phys.Chem. 1994,98,7942-4)     ; タイトル
Cnv 2      ; 対称群   回転軸の次数　この場合はCsに相当する
     ; C1以外の場合は、通常空行を入れる
F    ; Zマトリックスで構造を指定する。
N 1 rNF
H 2 rNH 1 aFNH
H 2 rNH 1 aFNH 3 aHNH +1
O 2 rNO 3 aONH 4 aONH -1
H 5 rOH 2 aHON 1 180.0
rNF=1.7125469
rNH=0.9966981
rNO=1.9359887
rOH=0.9828978
aFNH=90.18493
aONH=79.34339
aHON=100.78851
aHNH=108.57000
$end

距離の単位は$CONTR groupのUNITSで指定する。指定しない場合はÅ単位となる。角度の単位は度である。

補足

実際に計算を行う際は、STO-2Gではなくもっと大きな基底関数を用いるべきである。