MopacPro 量子化学 计算软件

MOPAC MOPAC是世界上最广泛使用的半经验量化程序 MOPAC是世界上最广泛使用的半经验量化程序，用于研究气体，溶液和固体的化学特性，包括Gibbs自由能，活化能，反应路径，偶极矩，非线性光学特性以及红外光谱，等。它还可以用做为结构-特性（或活性）定量的基础，预测生物学及其它特性，包括致癌性，蒸汽压，水溶解性，反应率等。MOPAC中获取专利的MOZYME算法可以使那些在超级计算机上需要几天或者几周的计算，在 PC机上仅需要几分钟。对于包含上千原子的体系，诸如蛋白质，聚合物，半导体和晶体，它们的电子特性计算仅仅需要几分钟或几小时。 此外，MOPAC还包含用于光谱计算的半经验分子轨道程序MOS-F模块（目前版本是5.0）。MOPAC和MOS-F本身并不包含图形用户界面，但可以和CAChe，LinMOPAC，WinMOPAC，HyperChem或CS Chem3D等图形用户界面的程序结合使用。 MOPAC早先作为免费软件发布，最高版本为MOPAC 7.0。此后成为商业软件。目前的版本是MOPAC 2006。 基本功能： 1. 计算方法有：在MOPAC中有：AM1，AM1-d，PM3，MNDO，MNDO-d，MINDO/3；在MOS-F中有：CNDO/2，CNDO/S，CNDO/S2，CNDO/S3，INDO/S。 适用原子： MINDO/3（H，B，C，N，O，F，Si，P，S，Cl）； MNDO（1977）（H，Li，Be，B，C，N，O，F，Na，Mg，Al，Si，P，S，Cl，K，Ca，Zn，Ga，Ge，As，Se，Br，Rb，Sr，Cd，In，Sn，Sb，Te，I，Cs，Ba，Hg，Tl，Pb，Bi，S，Cb）； AM1（H，Li，Be，B，C，N，O，F，Na，Mg，Al，Si，P，S，Cl，K，Ca，V，Fe，Cu，Zn，Ga，Ge，As，Se，Br，Rb，Sr，Mo，Pd，Ag，Cd，In，Sn，Sb，Te，I，Cs，Ba，Pt，Hg，Tl，Pb，Bi，Si，S，Cb）； PM3 (1985)（H，Li，Be，B，C，N，O，F，Na，Mg，Al，Si，P，S，Cl，K，Ca，Ti，Zn，Ga，Ge，As，Se，Br，Rb，Sr，Cd，In，Sn，Sb，Te，I，Cs，Ba，Hg，Tl，Pb，Bi，Cb）； PM5（H，Li，Be，B，C，N，O，F，Na，Mg，Al，Si，P，S，Cl，K，Ca，Zn，Ga，Ge，As，Se，Br，Rb，Sr，Cd，In，Sn，Sb，Te，I，Cs，Ba，Hg，Tl，Pb，Bi）； mndo_d（Na，Mg，Al，Si，P，S，Cl，Zn，Br，Cd，I，Hg）。 2. 可以进行的计算有：几何优化，过渡态结构，激发态结构，线性比例SCF计算(MOZYME方法)，反应坐标能量图，生成热（气相或溶液），简正模式振动分析，溶剂特性（气相，水，辛醇等），IR光谱，原子电荷，极化率，偶极矩，分子轨道，电子密度，梯度范数，力，能量分配，ESP原子电荷，键序，参量化分子静电势，体系间交叉结构，氨基酸片断顺序的结构分析，IRC/DRC。 3. 支持的输入文件格式：MOPAC，MOS-F，Gaussian输入文件(*.gjf)，Gaussian fchk文件(*.fch)，Cartesian文件(*.car)，PDB。 4. XMO工具可以显示分子。 MOS-F 1. 进行半经验分子轨道方法INDO/S，CNDO/S，CNDO/S2，CNDO/S3，CNDO/2等的计算。 2. 单电子激发组态相互作用(CIS)的光谱计算，支持单重激发态和三重激发态。CIS还能计算激发态的电子密度和电偶极矩。 3. 随机相位近似(RPA)的光谱计算。 4. 分子特性计算：含频极化率，静态第一超极化率，电-光泡克尔效应，产生二次谐波，光学检波，静态第二超极化率，包含克尔效应的直流电场，包含二次谐波的直流电场，产生三次谐波，简并四波混频，包含光学检波的直流电场。 5. 用Onsager模型进行SCRF计算，预测溶液中的分子特性：CIS/RPA波函的电子光谱；用CIS波函预测激发态的电子密度和电偶极矩；用CIS波函计算含频极化率，第一超极化率和第二超极化率。 6. 解析的Pariser-Parr， Nishimoto-Mataga， Nishimoto-Mataga-Weiss，Ohno，Ohno-Klopman和DasGupta-Huzinaga公式，用于求解双中心电子排斥积分。 7. 支持的坐标输入格式有Gaussian型Z矩阵和MOPAC内坐标。 8. 到WinMOPAC的输入/输出接口。 9. 对溶质，自动计算空穴半径；通过指定溶剂名称，自动设置介电常数和折射率。 10. 改善SCF收敛的DIIS方法。 11. 转动常数，惯量主轴和偶极矩的夹角。 MOPAC2002 V1.5和WinMOPAC 3.9的新功能： 1. MINDO，AM1，PM3，PM5新增加对13种过渡金属（Sc,Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Zr,Mo,Pd,Ag,Pt）的支持。 2. MOS-F模块升级到6.0。可以用AM1，PM3，PM5计算电子光谱，支持更多的元素；考虑溶剂影响；计算极化率和超极化率；直接SCF方法；快速的直接四指数积分变换方法。 3. 线性标度COSMO方法，能够对大分子进行COSMO计算。 MOPAC2006 1.0新增功能： MOS-F模块：ROHF + CIS计算开壳层分子激发态，QM/MM-CIS/RPA计算生物大分子的激发态，INDO/S新增对Li, F, Mg, Si, P, S, Zn的支持，LAPACK提高了矩阵对角化计算的速度。 MOPAC模块：单点、几何优化、振动频率和COSMO实现并行，周期边界条件。 操作平台:Unix/Linux/Windows Mopac 2002 (通用半经验量子力学程序) 【URL】 http://www.cachesoftware.com/mopac/index.shtml 【作者】 CAChe Group, Fujitsu 【用途】 MOPAC is a general-purpose semiempirical quantum mechanics package for the study of chemical properties and reactions in gas, solution or solid-state. MOPAC directly predicts numerous chemical and physical properties such as Gibbs free energies, activation energies, reaction paths, dipole moments, non-linear optical properties and infrared spectra. It is also used as the basis of quantitative structure-property (or activity) relationships (QSAR), to predict a wide variety of biological and other properties such as carcinogenicity, vapor pressure, water solubility, and reaction rates. Macromolecules: very fast, patented, linear-scaling MOZYME optimizes proteins and DNA Materials: d-orbitals, crystals, geometry in electric fields, NLO, 2D/3D periodic boundaries Polymers: band structures, phonon spectra, Young's modulus, tensile strength Dyes: UV spectra prediction, intersystem crossing, excited states in solution Synthesis: thermodynamics, kinetics, transition-states, reaction paths, solvation, catalysis MOPAC includes the semiempirical Hamiltonians MNDO, MINDO/3, AM1, PM3, MNDO-d, and PM5. These methods have been calibrated using experimental data for thermodynamic properties such as heats of formation. AM1-d parameters are available for the following metals: Ti, V, Fe, Cu, Mo, Pd, Ag and Pt.