基于GAUSSIAN的DFT计算定制培训通知

一、软件介绍

Gaussian是国际领先的量子化学计算软件，广泛应用于化学、材料、能源与生物医药等领域，支持分子结构优化、频率分析、单点能计算、过渡态搜索、内禀反应坐标（IRC）分析等各类电子结构计算任务，其密度泛函理论（DFT）计算功能是科研工作中应用最广泛的量子化学方法之一。Gaussian与图形界面软件GaussView配套使用，可实现分子搭建、计算设置、作业提交以及轨道、光谱、振动模式等结果的可视化与解读，是DFT计算入门与进阶研究的标准软件组合。

本次培训将系统讲解Gaussian在DFT计算中的实际应用，从DFT理论基础讲起，覆盖分子建模、几何优化、频率分析、电子性质计算、过渡态搜索与反应路径验证等完整流程，帮助学员掌握规范、可靠的DFT计算方法。

二、培训方式

本次培训全程线上授课，采用一对一或者一对多方式进行，以视频方式授课，理论讲解、实操演练、答疑与技术交流相结合。

学员需要自行准备电脑（需预装Gaussian软件及GaussView）。

三、培训对象

需要使用Gaussian软件开展DFT计算的高校教师、研究生、企业研发工程师以及其他从事量子化学、计算化学与材料模拟的科研与工程人员。

四、培训内容

（1）DFT计算理论基础从薛定谔方程与玻恩-奥本海默近似出发，系统讲解Hohenberg-Kohn定理与Kohn-Sham方程，交换关联泛函的雅可比阶梯（LDA/GGA/meta-GGA/杂化/双杂化）与B3LYP、M06-2X、omegaB97X-D等常用泛函的适用场景，基组（Pople基组、Dunning基组、极化与弥散函数）的选择策略，赝势（LANL2DZ、SDD、def2系列）的使用方法，以及自相互作用误差、色散缺失等DFT计算局限性与校正手段。

（2）Gaussian输入文件与GaussView建模讲解Gaussian输入文件结构（Route Section、Title、电荷与自旋多重度、分子坐标），常用关键词（B3LYP/6-31G(d)、Opt、Freq等），笛卡尔坐标与Z-matrix内坐标两种格式，并带领学员用GaussView完成搭建分子、设置计算、提交作业与查看结果的全流程操作。

（3）势能面与几何优化介绍势能面（PES）的基本概念与极小点、鞍点的含义，几何优化的原理（能量梯度、步长控制与收敛标准），Opt关键词（Opt=CalcFC、Opt=ModRedundant等）的用法，以及优化震荡、不收敛等常见问题的处理策略。

（4）频率分析与热力学性质讲解简谐振动近似与力常数矩阵原理，频率分析在验证极小点（无虚频）、获取红外光谱与零点能（ZPE）中的作用，298K下焓、熵、自由能等热力学量的计算校正，以及Freq=Raman、Freq=ReadIsotopes等关键词的使用。

（5）单点能与电子性质计算介绍单点能计算的意义与应用场景，分子轨道（HOMO/LUMO能级与能隙）分析，Mulliken/NBO电荷分析与取代基效应讨论，以及静电势（ESP）的计算与可视化，用于判断分子亲电/亲核反应位点。

（6）过渡态搜索与反应路径验证（IRC）讲解过渡态与反应能垒的概念，Berny算法与QST2/QST3等过渡态搜索方法，过渡态初猜的构建技巧，以及用内禀反应坐标（IRC）验证过渡态归属、从IRC端点还原反应物与产物的完整流程。

（7）环张力能计算介绍环张力能的概念与物理意义，等键反应（Isodesmic Reaction）的设计方法，以环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷为例完成优化与能量计算，并与实验张力能（环丙烷27.5 kcal/mol等）对比讨论。

（8）综合实操与答疑以Diels-Alder反应为例走通完整计算流程：反应物与产物的几何优化和频率计算、QST2过渡态搜索、IRC验证、反应活化能与反应热计算、势能面图绘制，并安排学员自带小分子体系的实操演练与集中答疑。

五、相关案例

案例一：乙醇分子的几何优化与频率分析

以乙醇分子为例，演示Gaussian DFT计算的标准流程：

（a）使用GaussView搭建乙醇分子，设置B3LYP/6-31G(d)方法与任务类型，生成输入文件并提交计算。

（b）执行几何优化，用GaussView监控每一步的结构与能量变化，检查输出文件中的收敛标志，确认优化完成。

（c）在优化结构基础上进行频率计算，检查无虚频，提取零点能与298K热力学量，用GaussView查看振动模式动画。

案例二：苯酚的电子性质与取代基效应分析

以苯酚为例，展示单点能与电子结构分析流程：

（a）在优化结构基础上执行单点能计算，获取并分析HOMO/LUMO轨道与能隙。

（b）比较苯酚、硝基苯、苯胺的电荷分布，讨论吸电子/给电子取代基对电子密度的影响。

（c）生成分子静电势图，分析分子的亲电与亲核反应位点。

案例三：1,2-氢迁移反应的过渡态搜索与IRC验证

以1,2-氢迁移反应为例，讲解过渡态计算的完整流程：

（a）分别优化反应物与产物结构，以反应物结构为初猜，使用Opt=TS进行过渡态搜索。

（b）练习QST2方法：输入反应物与产物结构直接搜索过渡态，比较两种搜索策略。

（c）对过渡态进行IRC计算，验证过渡态归属，从IRC端点优化获得反应物和产物，绘制完整反应路径。

最终交付：学员可独立完成从分子建模、几何优化、频率分析到过渡态搜索与IRC验证的完整DFT计算流程，胜任分子构象、反应机理与能垒计算等常见科研任务。

六、时间及费用

1. 教学费用：详询客服。

2. 付款方式：微信，支付宝，对公转账等。

3. 发票信息：可出具正式发票（普票）。

4. 培训时间：根据每期上课的学员和老师空闲情况，约定时间即可上课，上完课后群聊不解散，可以继续答疑，有问题可以互相交流。

七、汇款信息

名称：铜陵浩辰科技有限公司

税号：9134 0705 MA2U CKPF XU

单位地址：安徽省铜陵市铜官区商北新村34栋

电话：0562-5833093

开户银行：中国建设银行股份有限公司铜陵城中支行（联行号：105367000079）

银行账户：3405 0166 8608 0000 0697

八、联系方式

微信：CAE320(昵称：AAA耗子)

铜陵浩辰科技有限公司

2026年09月09日