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Apr 11, 2025 01:47 AM
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说明
- 操作系统：Ubuntu 20.04
- 计算软件：g16 C.01
- 可视化软件：GaussView 6
亲核性表示物质提供电子的能力，亲电性表示接受电子的能力。它们与分子的电子分布密切相关。
通过静电势（描述分子某点对正电荷作用力的大小）和表面静电势（分子周围曲面上的静电势分布），我们能直观判断分子的亲核性和亲电性，并使用 Gaussian 等程序绘制出表面静电势图来展示其分布特性。
1. 计算部分
首先使用 g16 计算
分子坐标和文件
CO.gjf
这里我们使用了 B3LYP 泛函和 6-31G(d) 基组，进行结构优化和频率分析
2. 产生 cube 文件
在 Linux 上使用 g16 计算好 CO 分子之后，然后使用 cubegen 产生 CO静电势 cube 文件和 CO密度 cube 文件
- Potential 代表产生电势
0代表选择程序自动生成的均匀分布在矩形网格上的默认 个点
h表示包括标题（这是默认值）
- CO.fchk 是是需要使用 CO 的fchk 文件
- CO_potential.cube 是自己自定义的最后的 cube 文件的名字
- Density=SCF 代表使用 SCF 方法（也就是自洽场迭代）产生密度
- CO.fchk 是是需要使用 CO 的fchk 文件
- CO_density.cube 是自己自定义的最后的 cube 文件的名字
3. 可视化
打开 GaussView 软件，直接拖入
CO_density.cube 这个文件，然后右键，如下所示Results→ Surfaces/Contours..
点击这里的 Cube Actions 中的 Load Cube 选项
然后选择
CO_potential.cube 这个文件最后我们可以得到下面的界面，同时包含有我们上面说的两个 cube 文件。
接着选择 Electon density ，然后点击这个 Surface Actions，建立一个投影，
将 Electostatic potentail 投影到 密度 cube 文件
最后就是这种效果
红色区域静电势值为负，表示这一区域更容易给出电子，或者说相对于其他区域更具有亲核性；
蓝色区域静电势值为正，表示这一区域更容易获得电子，相对于其他区域更具有亲电性。
因此，这个结果显示碳原子更容易给出电子，亲核性更强。这与我们在中学或普通教科书中学到的概念有所不同。
通常我们认为在一氧化碳分子中，氧的电负性更大。然而，实际情况并非如此。
实验和计算结果都表明，在这种情况下，碳原子实际上是带负电，而不是氧原子
3.1 其他的一些效果
3.2 横切面操作
- 作者:我心永恒
- 链接:https://wxyhgk.com/article/gaussian16-esp
- 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议，转载请注明出处。
