Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej

(1)

Modelowanie molekularne

metodami chemii kwantowej

Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej

Wydział Chemii UJ

http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2007/

Ck08

Wykład 3

(2)

• Podstawowe idee i metody chemii kwantowej:

Funkcja falowa, gęstość elektronowa; równanie Schrodingera; Teoria Funkcjonałów Gęstości (DFT); przyblienie Borna-Oppenheimera, zasada wariacyjna w mechanice kwantowej i w DFT, przyblienie jednoelektronowe; metoda HF; korelacja

elektronowa; metody korelacyjne oparte na funkcji falowej; metoda Kohna-Shama

• Dane do obliczeń kwantowo-chemicznych; GAMESS:

Geometria czasteczki; macierz Z; bazy funkcyjne

w obliczeniach ab initio ; input/output programu GAMESS

• Struktura geometryczna układów molekularnych:

Optymalizacja geometrii; optymalizacja z wiazami; analiza konformacyjna; problem minimum globalnego

• Struktura elektronowa układów molekularnych:

Orbitale molekularne, orbitale KS; wiazanie chemiczne; gęstość rónicowa; orbitale zlokalizowane; analiza populacyjna; analiza rzędów wiązań

• Analiza wibracyjna; Wielkości termodynamiczne; Reaktywność chemiczna:

Analiza wibracyjna; wielkosci termodynamiczne; modelowanie reakcji chemicznych;

optymalizacja geometrii stanu przejściowego, IRC; indeksy reaktywności chemicznej,

molekularny potencjał elektrostatyczny, funkcja Fukui’ego i teoria orbitali granicznych; jedno- i dwu-reagentowe indeksy reaktywności

• Inne zagadnienia:

Metody hybrydowe QM/MM; modelowanie wielkich układów; efety rozpuszczalnika;

modelowanie w katalizie homo- i heterogenicznej; oddziaływania międzycząsteczkowe, i. in.

(3)

Program GAMESS

Plik z danymi / wynikami (input/output)

Program GAMESS

Plik z danymi / wynikami

(input/output)

(4)

Program GAMESS Program GAMESS

„General Atomic and Molecular Electronic Structure System”

1. RHF, UHF, ROHF, GVB, MCSCF.

2. Calculates CI or MP2 corrections to the energy of these SCF functions.

3. Calculates semi-empirical MNDO, AM1, or PM3 RHF, UHF, or ROHF wavefunctions.

4. Calculates analytic energy gradients for all SCF wavefunctions, plus closed shell MP2 or CI.

5. Optimizes molecular geometries using the energy

gradient, in terms of Cartesian or internal coords.

6. Searches for potential energy surface saddle points.

(5)

Program GAMESS Program GAMESS

„General Atomic and Molecular Electronic Structure System”

7. Computes the energy hessian, and thus normal modes, vibrational frequencies, and IR intensities. The Raman intensities are an optional follow on job.

8. Obtains anharmonic vibrational frequencies and intensities (fundamentals or overtones).

9. Traces the intrinsic reaction path from a saddle point to reactants or products.

10. Traces gradient extremal curves, which may lead from one stationary point such as a minimum to another, which might be a saddle point.

11. Follows the dynamic reaction coordinate, a classical

mechanics trajectory on the potential energy surface.

(6)

Program GAMESS Program GAMESS

„General Atomic and Molecular Electronic Structure System”

12. Computes radiative transition probabilities.

13. Evaluates spin-orbit coupled wavefunctions.

14. Applies finite electric fields, extracting the

molecule's linear polarizability, and first and second order hyperpolarizabilities.

15. Evaluates analytic frequency dependent non-linear

optical polarizability properties, for RHF functions.

16. Obtains localized orbitals by the Foster-Boys,

Edmiston-Ruedenberg, or Pipek-Mezey methods, with

optional SCF or MP2 energy analysis of the LMOs.

(7)

Program GAMESS Program GAMESS

„General Atomic and Molecular Electronic Structure System”

17. Calculates the following molecular properties:

a. dipole, quadrupole, and octupole moments b. electrostatic potential

c. electric field and electric field gradients d. electron density and spin density

e. Mulliken and Lowdin population analysis f. virial theorem and energy components

g. Stone's distributed multipole analysis

(8)

Program GAMESS Program GAMESS

„General Atomic and Molecular Electronic Structure System”

18. Models solvent effects by

a. effective fragment potentials (EFP) b. polarizable continuum model (PCM)

c. conductor-like screening model (COSMO)

d. self-consistent reaction field (SCRF)

(9)

Program GAMESS Program GAMESS

Przykładowy input –

obliczenia RHF – optymalizacja geometrii CH ₂

! EXAM01.

!

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

(10)

Program GAMESS Program GAMESS

Przykładowy input – obliczenia UHF – CH ₂

! EXAM02.

$CONTRL SCFTYP=UHF MULT=3 RUNTYP=GRADIENT LOCAL=BOYS $END

$SYSTEM TIMLIM=1 MEMORY=100000 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...3-B-1 state...UHF/STO-2G Cnv 2

Carbon 6.0

Hydrogen 1.0 0.0 0.82884 0.7079

$END

(11)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

(12)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

$nazwa_grupy_słów_kluczowych słowo_kluczowe = wartość ...

$END

$nazwa_grupy_słów_kluczowych słowo_kluczowe = wartość ...

$END

(13)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

SCFTYP = {wybór metody/funkcji falowej}

= RHF (domyślnie)

= UHF

= ROHF

= GVB

= MCSCF

(14)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

RUNTYP = {rodzaj obliczeń}

= ENERGY (domyślnie) – obliczenia 1SCF dla zadanej geometrii

= GRADIENT - 1SCF + gradienty

= HESSIAN - 1SCF + grad. + 2

pochodne (w tym: analiza wibracyjna)

= OPTIMIZE - optymalizacja geometrii [ wymagana grupa $STATPT]

= SADPOINT - optymalizacja TS

(15)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

RUNTYP = {rodzaj obliczeń}

= ENERGY (domyślnie) – obliczenia 1SCF dla zadanej geometrii

= GRADIENT - 1SCF + gradienty

= HESSIAN - 1SCF + grad. + 2

pochodne (w tym: analiza wibracyjna)

= OPTIMIZE - optymalizacja geometrii [ wymagana grupa $STATPT]

= SADPOINT - optymalizacja TS

(16)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

RUNTYP = {rodzaj obliczeń}

= ENERGY (domyślnie) – obliczenia 1SCF dla zadanej geometrii

= GRADIENT - 1SCF + gradienty

= HESSIAN - 1SCF + grad. + 2

pochodne (w tym: analiza wibracyjna)

= OPTIMIZE - optymalizacja geometrii [ wymagana grupa $STATPT]

= SADPOINT - optymalizacja TS

(17)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

RUNTYP = {rodzaj obliczeń}

= ENERGY (domyślnie) – obliczenia 1SCF dla zadanej geometrii

= GRADIENT - 1SCF + gradienty

= HESSIAN - 1SCF + grad. + 2

pochodne (w tym: analiza wibracyjna)

= OPTIMIZE - optymalizacja geometrii [ wymagana grupa $STATPT]

= SADPOINT - optymalizacja TS

(18)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

RUNTYP = {rodzaj obliczeń}

= ENERGY (domyślnie) – obliczenia 1SCF dla zadanej geometrii

= GRADIENT - 1SCF + gradienty

= HESSIAN - 1SCF + grad. + 2

pochodne (w tym: analiza wibracyjna)

= OPTIMIZE - optymalizacja geometrii [ wymagana grupa $STATPT]

= SADPOINT - optymalizacja TS

(19)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

EXETYP = {rodzaj obliczeń}

= RUN (domyślnie)

= CHECK

= DEBUG

(20)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

EXETYP = {rodzaj obliczeń}

= RUN (domyślnie)

= CHECK

= DEBUG

(21)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

EXETYP = {rodzaj obliczeń}

= RUN (domyślnie)

= CHECK

= DEBUG

(22)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

MAXIT = wartość (max. liczba iteracji SCF ; dom. 30) ICHARG = wartość (ładunek cząsteczki)

MULT = wartość (multipletowość, 1 – singlet, 2 – dublet, itd..)

(23)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

MAXIT = wartość (max. liczba iteracji SCF ; dom. 30) ICHARG = wartość (ładunek cząsteczki)

MULT = wartość (multipletowość, 1 – singlet, 2 – dublet, itd..)

(24)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

MAXIT = wartość (max. liczba iteracji SCF ; dom. 30) ICHARG = wartość (ładunek cząsteczki)

MULT = wartość (multipletowość, 1 – singlet, 2 – dublet, itd..)

(25)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

MAXIT = wartość (max. liczba iteracji SCF ; dom. 30) ICHARG = wartość (ładunek cząsteczki)

MULT = wartość (multipletowość, 1 – singlet, 2 – dublet, itd..)

(26)

Input programu GAMESS - grupa $CONTRL

slowo kluczowe:

MAXIT = wartość (max. liczba iteracji SCF ; dom. 30) ICHARG = wartość (ładunek cząsteczki)

MULT = wartość (multipletowość, 1 – singlet, 2 – dublet, itd..) COORDS = CART

= ZMT

= ZMTMPC

= UNIQUE (domyślnie)

(27)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !)

kolejne linie – specyfikują atomy

(28)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !)

kolejne linie – specyfikują atomy

(29)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !)

kolejne linie – specyfikują atomy

(30)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !)

kolejne linie – specyfikują atomy

(31)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !)

kolejne linie – specyfikują atomy

(32)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !) kolejne linie – specyfikują atomy

ZALEŻNIE OD wartości COORDS COORDS = UNIQUE, CART :

NAZWA, LAD_JADRA, X, Y, Z (np.. H 1 0.0 0.0 0.0

C 6 1.1 0.0 0.0 )

(33)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !) kolejne linie – specyfikują atomy

ZALEŻNIE OD wartości COORDS COORDS = ZMT :

ATOM I odl. J kąt K kąt torsyjny np. (H 1 1.1 2 125.0 3 180.0 )

Dla atomów 1-3 podajemy tylko potrzebne dane!

(34)

Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły) Input programu GAMESS - grupa

$DATA (specyfikacja molekuły)

1 linia – tytuł (dowolny tekst)

2 linia – grupa punktowa symetrii (np.. C1)

3 linia pusta (jeśli symetria inna niż C1 !) kolejne linie – specyfikują atomy

ZALEŻNIE OD wartości COORDS COORDS = ZMTMPC :

ATOM odl. I kąt J kąt torsyjny K 1 1 1 np. (H 1.1 1 125.0 2 180.0 3 1 1 1)

Dla atomów 1-3 podajemy tylko potrzebne dane!

(35)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

(36)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

Grupa $STATPT steruje

optymalizacją

geometrii

(37)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

Grupa $STATPT steruje

optymalizacją geometrii

Slowo kluczowe NSTEP = wartość ilość cykli

optymalizacji

(Dom. 20)

(38)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

Grupa $GUESS specyfikuje

orbitale startowe

(39)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

Grupa $BASIS

specyfikuje

bazę funkcyjną

(40)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

GBASIS = {nazwa bazy funkcyjnej}

= STO STO-nG

= N21 n-21G

= N31 n-31G

= N311 n-311G

NGAUSS = wartość

np. 3 dla STO3G

oraz dla 3-21G

(41)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

GBASIS = {nazwa bazy funkcyjnej}

= MINI

= MIDI

= TZV

= DZV

= HW

(42)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

NDFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu d}

NFFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu f}

NPFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu p}

Funkcje polaryzacyjne:

(43)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

NDFUNC = 1

oznacza 1 zestaw funkcji d (a nie pojedynczą funkcję) Funkcje polaryzacyjne:

6-31G specyfikujemy poprzez:

$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 $END 6-31G* specyfikujemy poprzez:

$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 NDFUNC=1 $END

(44)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

NDFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu d}

NFFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu f}

NPFUNC = wartosc {funkcje polaryzacyjne typu p}

Funkcje polaryzacyjne:

Funkcje dyfuzyjne:

slowo kluczowe:

DIFFSP = .TRUE.

DIFFS = .TRUE.

(45)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

(46)

Input programu GAMESS - grupa $BASIS

slowo kluczowe:

GBASIS = {nazwa bazy funkcyjnej}

= MNDO

= AM1

= PM3

Wybór metody półempirycznej MNDO, AM1, PM3, także za pomocą słowa GBASIS

(w przypadku metod półempirycznych

stosowane są bazy minimalne Slaterowskie)

(47)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT NZVAR=0 $END

$SYSTEM TIMLIM=2 MEMORY=100000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-5 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=2 $END

$SCF DIRSCF=.TRUE. $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA

Methylene...1-A-1 state...RHF/STO-2G Cnv 2

C

H 1 rCH

H 1 rCH 2 aHCH rCH=1.09

aHCH=110.0

$END

Grupa $SCF

- parametry sterujące SCF

sł. Kluczowe:

DIRSCF=.TRUE.

-całki liczone w każdej iteracji (a nie przechowywane na dysku) Grupa $SCF

- parametry sterujące SCF

sł. Kluczowe:

DIRSCF=.TRUE.

-całki liczone w każdej iteracji

(a nie przechowywane na dysku)

(48)

Program GAMESS Program GAMESS

rungms2000 plik_inp > nazwa_outputu np.

rungms2000 woda> woda.out

rungms2000 plik_inp > nazwa_outputu np.

rungms2000 woda> woda.out

pliki tymczasowe tworzone są w kartotece /scr/id_uzytkownika

Np.

/scr/michalak

przed przystąpieniem do obliczeń należy utworzyć taką kartotekę Np.

‘mkdir /scr/michalak’

pliki tymczasowe tworzone są w kartotece /scr/id_uzytkownika

Np.

/scr/michalak

przed przystąpieniem do obliczeń należy utworzyć taką kartotekę Np.

‘mkdir /scr/michalak’

Do edycji inputu/outputu można użyć dowolnego edytora ascii Np. vi, nedit, itp.

Do edycji inputu/outputu można użyć dowolnego edytora ascii

Np. vi, nedit, itp.

(49)

Program GAMESS – przykładowy input Program GAMESS – przykładowy input

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT ICHARG=0 MULT=1 $END

$SYSTEM TIMLIM=90 MEMORY=1000000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-3 NSTEP=100 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=3 $END

$SCF DIRSCF=.TRUE. $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA h2o C1 H

O 1 1.0

H 2 1.0 1 105.0

$END

$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT ICHARG=0 MULT=1 $END

$SYSTEM TIMLIM=90 MEMORY=1000000 $END

$STATPT OPTTOL=1.0E-3 NSTEP=100 $END

$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=3 $END

$SCF DIRSCF=.TRUE. $END

$GUESS GUESS=HUCKEL $END

$DATA h2o C1 H

O 1 1.0

H 2 1.0 1 105.0

$END

http://www.chemia.uj.edu.pl/~michalak/mmod2006/

(50)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

--- GAMESS execution script ---

This job is running on host cerebron.ch.uj.edu.pl at Mon Oct 20 14:39:50 GMT 2003 Available scratch disk space (Kbyte units) at beginning of the job is

Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/sdb1 17639752 2793212 13950492 17% /scr

Initiating 1 compute processes for job h2o

Executable gamess.01.x will be run from directory /root/tran/gamess Working scratch directory on each host will be /scr/michalak

Running gamess.01.x on cerebron.ch.uj.edu.pl as compute process 0 Running gamess.01.x on cerebron.ch.uj.edu.pl as data server 1 Process initiation completed.

******************************************************

* GAMESS VERSION = 3 JUL 2003 (R2) *

* FROM IOWA STATE UNIVERSITY *

* M.W.SCHMIDT, K.K.BALDRIDGE, J.A.BOATZ, S.T.ELBERT, *

* M.S.GORDON, J.H.JENSEN, S.KOSEKI, N.MATSUNAGA, *

* K.A.NGUYEN, S.J.SU, T.L.WINDUS, *

* TOGETHER WITH M.DUPUIS, J.A.MONTGOMERY *

* J.COMPUT.CHEM. 14, 1347-1363(1993) *

******************* PC-UNIX VERSION ******************

SINCE 1993, STUDENTS AND POSTDOCS WORKING AT IOWA STATE UNIVERSITY AND ALSO IN THEIR VARIOUS JOBS AFTER LEAVING ISU HAVE MADE IMPORTANT CONTRIBUTIONS TO THE CODE:

CHRISTINE AIKENS, ROB BELL, PRADIPTA BANDYOPADHYAY, BRETT BODE, GALINA CHABAN, WEI CHEN, CHEOL CHOI, PAUL DAY, DMITRI FEDOROV, GRAHAM FLETCHER, MARK FREITAG, KURT GLAESEMANN, GRANT MERRILL, MIKE PAK, JIM SHOEMAKER, TETSUYA TAKETSUGU, SIMON WEBB

--- GAMESS execution script ---

This job is running on host cerebron.ch.uj.edu.pl at Mon Oct 20 14:39:50 GMT 2003 Available scratch disk space (Kbyte units) at beginning of the job is

Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/sdb1 17639752 2793212 13950492 17% /scr

Initiating 1 compute processes for job h2o

Executable gamess.01.x will be run from directory /root/tran/gamess Working scratch directory on each host will be /scr/michalak

Running gamess.01.x on cerebron.ch.uj.edu.pl as compute process 0 Running gamess.01.x on cerebron.ch.uj.edu.pl as data server 1 Process initiation completed.

******************************************************

* GAMESS VERSION = 3 JUL 2003 (R2) *

* FROM IOWA STATE UNIVERSITY *

* M.W.SCHMIDT, K.K.BALDRIDGE, J.A.BOATZ, S.T.ELBERT, *

* M.S.GORDON, J.H.JENSEN, S.KOSEKI, N.MATSUNAGA, *

* K.A.NGUYEN, S.J.SU, T.L.WINDUS, *

* TOGETHER WITH M.DUPUIS, J.A.MONTGOMERY *

* J.COMPUT.CHEM. 14, 1347-1363(1993) *

******************* PC-UNIX VERSION ******************

SINCE 1993, STUDENTS AND POSTDOCS WORKING AT IOWA STATE UNIVERSITY AND ALSO IN THEIR VARIOUS JOBS AFTER LEAVING ISU HAVE MADE IMPORTANT CONTRIBUTIONS TO THE CODE:

CHRISTINE AIKENS, ROB BELL, PRADIPTA BANDYOPADHYAY, BRETT BODE, GALINA CHABAN, WEI CHEN, CHEOL CHOI, PAUL DAY, DMITRI FEDOROV, GRAHAM FLETCHER, MARK FREITAG, KURT GLAESEMANN, GRANT MERRILL, MIKE PAK, JIM SHOEMAKER, TETSUYA TAKETSUGU, SIMON WEBB

(51)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

EXECUTION OF GAMESS BEGUN Mon Oct 20 14:39:50 2003 ECHO OF THE FIRST FEW INPUT CARDS -

INPUT CARD> $CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT ICHARG=0 MULT=1 $END INPUT CARD> $SYSTEM TIMLIM=90 MEMORY=1000000 $END

INPUT CARD> $STATPT OPTTOL=1.0E-3 NSTEP=100 $END INPUT CARD> $BASIS GBASIS=STO NGAUSS=3 $END

INPUT CARD> $SCF DIRSCF=.TRUE. $END INPUT CARD> $GUESS GUESS=HUCKEL $END INPUT CARD> $DATA INPUT CARD>h2o2 INPUT CARD>C1 INPUT CARD>H INPUT CARD>O 1 1.0 INPUT CARD>H 2 1.0 1 105.0 INPUT CARD> $END INPUT CARD>

... DONE SETTING UP THE RUN ...

1000000 WORDS OF MEMORY AVAILABLE BASIS OPTIONS

---

GBASIS=STO IGAUSS= 3 POLAR=NONE NDFUNC= 0 NFFUNC= 0 DIFFSP= F NPFUNC= 0 DIFFS= F

EXECUTION OF GAMESS BEGUN Mon Oct 20 14:39:50 2003 ECHO OF THE FIRST FEW INPUT CARDS -

INPUT CARD> $CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=ZMT ICHARG=0 MULT=1 $END INPUT CARD> $SYSTEM TIMLIM=90 MEMORY=1000000 $END

INPUT CARD> $STATPT OPTTOL=1.0E-3 NSTEP=100 $END INPUT CARD> $BASIS GBASIS=STO NGAUSS=3 $END

INPUT CARD> $SCF DIRSCF=.TRUE. $END INPUT CARD> $GUESS GUESS=HUCKEL $END INPUT CARD> $DATA INPUT CARD>h2o2 INPUT CARD>C1 INPUT CARD>H INPUT CARD>O 1 1.0 INPUT CARD>H 2 1.0 1 105.0 INPUT CARD> $END INPUT CARD>

... DONE SETTING UP THE RUN ...

1000000 WORDS OF MEMORY AVAILABLE BASIS OPTIONS

---

GBASIS=STO IGAUSS= 3 POLAR=NONE NDFUNC= 0 NFFUNC= 0 DIFFSP= F NPFUNC= 0 DIFFS= F

‘echo’ inputu

Wartości parametrów

grupy BASIS

(52)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

RUN TITLE ---

h2o2 THE POINT GROUP OF THE MOLECULE IS C1

THE ORDER OF THE PRINCIPAL AXIS IS 0 YOUR FULLY SUBSTITUTED Z-MATRIX IS

H

O 1 1.0000000

H 2 1.0000000 1 105.0000

THE MOMENTS OF INERTIA ARE (AMU-ANGSTROM**2) IXX= 0.663 IYY= 1.269 IZZ= 1.932

ATOM ATOMIC COORDINATES (BOHR)

CHARGE X Y Z

H 1.0 -1.4992204246 1.0216462557 0.0000000000 O 8.0 0.0000000000 -0.1287460370 0.0000000000 H 1.0 1.4992204246 1.0216462557 0.0000000000

INTERNUCLEAR DISTANCES (ANGS.) ---

H O H 1 H 0.0000000 1.0000000 * 1.5867067 * 2 O 1.0000000 * 0.0000000 1.0000000 * 3 H 1.5867067 * 1.0000000 * 0.0000000

* ... LESS THAN 3.000 RUN TITLE

---

h2o2 THE POINT GROUP OF THE MOLECULE IS C1

THE ORDER OF THE PRINCIPAL AXIS IS 0 YOUR FULLY SUBSTITUTED Z-MATRIX IS

H

O 1 1.0000000

H 2 1.0000000 1 105.0000

THE MOMENTS OF INERTIA ARE (AMU-ANGSTROM**2) IXX= 0.663 IYY= 1.269 IZZ= 1.932

ATOM ATOMIC COORDINATES (BOHR)

CHARGE X Y Z

H 1.0 -1.4992204246 1.0216462557 0.0000000000 O 8.0 0.0000000000 -0.1287460370 0.0000000000 H 1.0 1.4992204246 1.0216462557 0.0000000000

INTERNUCLEAR DISTANCES (ANGS.) ---

H O H 1 H 0.0000000 1.0000000 * 1.5867067 * 2 O 1.0000000 * 0.0000000 1.0000000 * 3 H 1.5867067 * 1.0000000 * 0.0000000

* ... LESS THAN 3.000

Informacje nt.

geometrii i symetrii

Macierz Z

Momenty bezwładności

Współrzędne kartezjańskie

Odległości międzyatomowe

(53)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

ATOMIC BASIS SET ---

THE CONTRACTED PRIMITIVE FUNCTIONS HAVE BEEN UNNORMALIZED THE CONTRACTED BASIS FUNCTIONS ARE NOW NORMALIZED TO UNITY

SHELL TYPE PRIMITIVE EXPONENT CONTRACTION COEFFICIENTS H

1 S 1 3.4252509 0.154328967295 1 S 2 0.6239137 0.535328142282 1 S 3 0.1688554 0.444634542185 O

2 S 4 130.7093214 0.154328967295 2 S 5 23.8088661 0.535328142282 2 S 6 6.4436083 0.444634542185

3 L 7 5.0331513 -0.099967229187 0.155916274999 3 L 8 1.1695961 0.399512826089 0.607683718598 3 L 9 0.3803890 0.700115468880 0.391957393099 H

4 S 10 3.4252509 0.154328967295 4 S 11 0.6239137 0.535328142282 4 S 12 0.1688554 0.444634542185

ATOMIC BASIS SET ---

THE CONTRACTED PRIMITIVE FUNCTIONS HAVE BEEN UNNORMALIZED THE CONTRACTED BASIS FUNCTIONS ARE NOW NORMALIZED TO UNITY

SHELL TYPE PRIMITIVE EXPONENT CONTRACTION COEFFICIENTS H

1 S 1 3.4252509 0.154328967295 1 S 2 0.6239137 0.535328142282 1 S 3 0.1688554 0.444634542185 O

2 S 4 130.7093214 0.154328967295 2 S 5 23.8088661 0.535328142282 2 S 6 6.4436083 0.444634542185

3 L 7 5.0331513 -0.099967229187 0.155916274999 3 L 8 1.1695961 0.399512826089 0.607683718598 3 L 9 0.3803890 0.700115468880 0.391957393099 H

4 S 10 3.4252509 0.154328967295 4 S 11 0.6239137 0.535328142282 4 S 12 0.1688554 0.444634542185

Informacje nt.

baz funkcyjnych

(54)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

l. funkcji bazy

(55)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

l. elektronów

(56)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

ładunek cząsteczki

(57)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

multipletowość

(58)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

liczba zajętych orbitali

(59)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

liczba atomów

(60)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

TOTAL NUMBER OF BASIS SET SHELLS = 4 NUMBER OF CARTESIAN GAUSSIAN BASIS FUNCTIONS = 7 NUMBER OF ELECTRONS = 10 CHARGE OF MOLECULE = 0 SPIN MULTIPLICITY = 1 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 5 NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 5 TOTAL NUMBER OF ATOMS = 3 THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 8.8003426502

$CONTRL OPTIONS ---

SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=RUN MPLEVL= 0 CITYP =NONE CCTYP =NONE

MULT = 1 ICHARG= 0 NZVAR = 0 COORD =ZMT ECP =NONE RELWFN=NONE LOCAL =NONE

ISPHER= -1 NOSYM = 0 MAXIT = 30 UNITS =ANGS PLTORB= F MOLPLT= F AIMPAC= F FRIEND=

NPRINT= 7 IREST = 0 GEOM =INPUT

NORMF = 0 NORMP = 0 ITOL = 20 ICUT = 9 INTTYP=POPLE QMTTOL= 1.0E-06

Informacje nt.

badanej cząsteczki

Wartości parametrów grupy CONTRL

Energia odpychania jader

(61)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

$SYSTEM OPTIONS ---

REPLICATED MEMORY= 1000000 WORDS (ON EVERY NODE).

DISTRIBUTED MEMDDI= 0 MILLION WORDS IN AGGREGATE,

MEMDDI DISTRIBUTED OVER 1 PROCESSORS IS 0 WORDS/PROCESSOR.

TOTAL MEMORY REQUESTED ON EACH PROCESSOR= 1000000 WORDS.

TIMLIM= 5400.0 SECONDS.

COREFL=F KDIAG= 0 --- PROPERTIES INPUT ---

MOMENTS FIELD POTENTIAL DENSITY

IEMOM = 1 IEFLD = 0 IEPOT = 0 IEDEN = 0 WHERE =COMASS WHERE =NUCLEI WHERE =NUCLEI WHERE =NUCLEI OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH IEMINT= 0 IEFINT= 0 IEDINT= 0 MORB = 0 EXTRAPOLATION IN EFFECT

$SYSTEM OPTIONS ---

REPLICATED MEMORY= 1000000 WORDS (ON EVERY NODE).

DISTRIBUTED MEMDDI= 0 MILLION WORDS IN AGGREGATE,

MEMDDI DISTRIBUTED OVER 1 PROCESSORS IS 0 WORDS/PROCESSOR.

TOTAL MEMORY REQUESTED ON EACH PROCESSOR= 1000000 WORDS.

TIMLIM= 5400.0 SECONDS.

COREFL=F KDIAG= 0 --- PROPERTIES INPUT ---

MOMENTS FIELD POTENTIAL DENSITY

IEMOM = 1 IEFLD = 0 IEPOT = 0 IEDEN = 0 WHERE =COMASS WHERE =NUCLEI WHERE =NUCLEI WHERE =NUCLEI OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH OUTPUT=BOTH IEMINT= 0 IEFINT= 0 IEDINT= 0 MORB = 0 EXTRAPOLATION IN EFFECT

Wartości parametrów grup

SYSTEM

i PROPERTIES

(62)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

--- INTEGRAL TRANSFORMATION OPTIONS ---

NWORD = 0 CUTOFF = 1.0E-09 MPTRAN = 0 DIRTRF = T AOINTS =DUP

--- INTEGRAL INPUT OPTIONS ---

NOPK = 1 NORDER= 0 SCHWRZ= T --- ENCODED Z MATRIX ---

COORD TYPE I J K L M N 1 1 2 1

2 1 3 2 3 2 3 2 1

THE DETERMINANT OF THE G MATRIX IS 10**( -1) --- THE POINT GROUP IS C1 , NAXIS= 0, ORDER= 1 --- DIMENSIONS OF THE SYMMETRY SUBSPACES ARE A = 7

... DONE SETTING UP THE RUN ...

STEP CPU TIME = 0.03 TOTAL CPU TIME = 0.0 ( 0.0 MIN) TOTAL WALL CLOCK TIME= 0.0 SECONDS, CPU UTILIZATION IS 100.00%

--- INTEGRAL TRANSFORMATION OPTIONS ---

NWORD = 0 CUTOFF = 1.0E-09 MPTRAN = 0 DIRTRF = T AOINTS =DUP

--- INTEGRAL INPUT OPTIONS ---

NOPK = 1 NORDER= 0 SCHWRZ= T --- ENCODED Z MATRIX ---

COORD TYPE I J K L M N 1 1 2 1

2 1 3 2 3 2 3 2 1

THE DETERMINANT OF THE G MATRIX IS 10**( -1) --- THE POINT GROUP IS C1 , NAXIS= 0, ORDER= 1 --- DIMENSIONS OF THE SYMMETRY SUBSPACES ARE A = 7

... DONE SETTING UP THE RUN ...

Opcje dotyczace

całek

(63)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

--- STATIONARY POINT LOCATION RUN --- OBTAINING INITIAL HESSIAN, HESS=GUESS

DIAGONAL GUESS HESSIAN IN CARTESIAN COORDS IS H(I,I)= 0.3333 PARAMETERS CONTROLLING GEOMETRY SEARCH ARE

METHOD =QA UPHESS =BFGS NNEG = 0 NFRZ = 0 NSTEP = 100 IFOLOW = 1 HESS =GUESS RESTAR = F IHREP = 0 HSSEND = F NPRT = 0 NPUN = 0 OPTTOL = 1.000E-03 RMIN = 1.500E-03 RMAX = 1.000E-01 RLIM = 7.000E-02 DXMAX = 3.000E-01 PURIFY = F MOVIE = F TRUPD = T TRMAX = 5.000E-01 TRMIN = 5.000E-02 ITBMAT = 5 STPT = F STSTEP = 1.000E-02 PROJCT= T ---

STATIONARY POINT LOCATION RUN --- OBTAINING INITIAL HESSIAN, HESS=GUESS

DIAGONAL GUESS HESSIAN IN CARTESIAN COORDS IS H(I,I)= 0.3333 PARAMETERS CONTROLLING GEOMETRY SEARCH ARE

METHOD =QA UPHESS =BFGS NNEG = 0 NFRZ = 0 NSTEP = 100 IFOLOW = 1 HESS =GUESS RESTAR = F IHREP = 0 HSSEND = F NPRT = 0 NPUN = 0 OPTTOL = 1.000E-03 RMIN = 1.500E-03 RMAX = 1.000E-01 RLIM = 7.000E-02 DXMAX = 3.000E-01 PURIFY = F MOVIE = F TRUPD = T TRMAX = 5.000E-01 TRMIN = 5.000E-02 ITBMAT = 5 STPT = F STSTEP = 1.000E-02 PROJCT= T

Obliczenia optymalizacji geometrii

– wartości patrametrów

(64)

Optymalizacja geometrii

Geometria startowa

SCF – rozkład gęstości

Gradienty

Przesunięcia atomów

Nowa geometria

(65)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

1NSERCH= 0

COORDINATES OF ALL ATOMS ARE (ANGS)

ATOM CHARGE X Y Z

--- H 1.0 -0.7933533403 0.5406319553 0.0000000000 O 8.0 0.0000000000 -0.0681294737 0.0000000000 H 1.0 0.7933533403 0.5406319553 0.0000000000 THE CURRENT FULLY SUBSTITUTED Z-MATRIX IS

H

O 1 1.0000000

H 2 1.0000000 1 105.0000000 1NSERCH= 0

COORDINATES OF ALL ATOMS ARE (ANGS)

ATOM CHARGE X Y Z

--- H 1.0 -0.7933533403 0.5406319553 0.0000000000 O 8.0 0.0000000000 -0.0681294737 0.0000000000 H 1.0 0.7933533403 0.5406319553 0.0000000000 THE CURRENT FULLY SUBSTITUTED Z-MATRIX IS

H

O 1 1.0000000

H 2 1.0000000 1 105.0000000

Współrzędne kartezjańskie i wewnętrzne

0 cykl optymalizacji geometrii

(geometria z inputu)

(66)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

********************

1 ELECTRON INTEGRALS

********************

... END OF ONE-ELECTRON INTEGRALS ...

--- GUESS OPTIONS ---

GUESS =HUCKEL NORB = 0 NORDER= 0 MIX = F PRTMO = F PUNMO = F TOLZ = 1.0E-08 TOLE = 1.0E-05

SYMDEN= F PURIFY= F INITIAL GUESS ORBITALS GENERATED BY HUCKEL ROUTINE.

HUCKEL GUESS REQUIRES 2569 WORDS.

SYMMETRIES FOR INITIAL GUESS ORBITALS FOLLOW. BOTH SET(S).

5 ORBITALS ARE OCCUPIED ( 1 CORE ORBITALS).

2=A 3=A 4=A 5=A 6=A 7=A ... END OF INITIAL ORBITAL SELECTION ...

********************

1 ELECTRON INTEGRALS

********************

... END OF ONE-ELECTRON INTEGRALS ...

--- GUESS OPTIONS ---

GUESS =HUCKEL NORB = 0 NORDER= 0 MIX = F PRTMO = F PUNMO = F TOLZ = 1.0E-08 TOLE = 1.0E-05

SYMDEN= F PURIFY= F INITIAL GUESS ORBITALS GENERATED BY HUCKEL ROUTINE.

HUCKEL GUESS REQUIRES 2569 WORDS.

SYMMETRIES FOR INITIAL GUESS ORBITALS FOLLOW. BOTH SET(S).

5 ORBITALS ARE OCCUPIED ( 1 CORE ORBITALS).

2=A 3=A 4=A 5=A 6=A 7=A ... END OF INITIAL ORBITAL SELECTION ...

Informacja nt. całek

jednoelektronowych i orbitali

dla 0 cyklu opt. geom.

(67)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

--- 2 ELECTRON INTEGRALS ---

DIRECT SCF METHOD SKIPS INTEGRAL STORAGE ON DISK.

DIRECT TRANSFORMATION SKIPS AO INTEGRAL STORAGE ON DISK.

... END OF TWO-ELECTRON INTEGRALS ...

--- 2 ELECTRON INTEGRALS ---

DIRECT SCF METHOD SKIPS INTEGRAL STORAGE ON DISK.

DIRECT TRANSFORMATION SKIPS AO INTEGRAL STORAGE ON DISK.

... END OF TWO-ELECTRON INTEGRALS ...

Informacja nt. całek

dwulektronowych dla 0 cyklu

opt. geom.

(68)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

--- RHF SCF CALCULATION ---

NUCLEAR ENERGY = 8.8003426502 MAXIT = 30 NPUNCH= 2

EXTRAP=T DAMP=F SHIFT=F RSTRCT=F DIIS=F DEM=F SOSCF=F DENSITY MATRIX CONV= 2.00E-05

MEMORY REQUIRED FOR RHF STEP= 15117 WORDS.

DIRECT SCF CALCULATION, SCHWRZ=T FDIFF=T

SCHWARZ INEQUALITY OVERHEAD: 28 INTEGRALS, T= 0.00 ---

RHF SCF CALCULATION ---

NUCLEAR ENERGY = 8.8003426502 MAXIT = 30 NPUNCH= 2

EXTRAP=T DAMP=F SHIFT=F RSTRCT=F DIIS=F DEM=F SOSCF=F DENSITY MATRIX CONV= 2.00E-05

MEMORY REQUIRED FOR RHF STEP= 15117 WORDS.

DIRECT SCF CALCULATION, SCHWRZ=T FDIFF=T

SCHWARZ INEQUALITY OVERHEAD: 28 INTEGRALS, T= 0.00

Informacja nt. parametrów rozpoczynanych obliczeń SCF

dla wstępnej geometrii

(69)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR INTEGRALS SKIPPED 1 0 0 -74.796773179 -74.796773179 0.583541875 0.000000000 228 2 1 0 -74.949933433 -0.153160253 0.179571374 0.000000000 228 3 2 0 -74.962801350 -0.012867917 0.059444772 0.000000000 228 4 3 0 -74.964198775 -0.001397425 0.020412108 0.000000000 228 5 4 0 -74.964401115 -0.000202340 0.007567631 0.000000000 228 6 5 0 -74.964436594 -0.000035479 0.002991213 0.000000000 228 7 0 0 -74.964443388 -0.000006793 0.002392704 0.000000000 228 8 1 0 -74.964445064 -0.000001677 0.000010704 0.000000000 228 9 2 0 -74.964445065 0.000000000 0.000005217 0.000000000 228 10 3 0 -74.964445065 0.000000000 0.000002308 0.000000000 228 ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR INTEGRALS SKIPPED

1 0 0 -74.796773179 -74.796773179 0.583541875 0.000000000 228 2 1 0 -74.949933433 -0.153160253 0.179571374 0.000000000 228 3 2 0 -74.962801350 -0.012867917 0.059444772 0.000000000 228 4 3 0 -74.964198775 -0.001397425 0.020412108 0.000000000 228 5 4 0 -74.964401115 -0.000202340 0.007567631 0.000000000 228 6 5 0 -74.964436594 -0.000035479 0.002991213 0.000000000 228 7 0 0 -74.964443388 -0.000006793 0.002392704 0.000000000 228 8 1 0 -74.964445064 -0.000001677 0.000010704 0.000000000 228 9 2 0 -74.964445065 0.000000000 0.000005217 0.000000000 228 10 3 0 -74.964445065 0.000000000 0.000002308 0.000000000 228

Informacja dotycząca kolejnych iteracji SCF dla 0 geometrii

Energia

Zmiana energii

Zmiana mac. gęstości

(70)

Program GAMESS – przykładowy output Program GAMESS – przykładowy output

ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR INTEGRALS SKIPPED 1 0 0 -74.796773179 -74.796773179 0.583541875 0.000000000 228 2 1 0 -74.949933433 -0.153160253 0.179571374 0.000000000 228 3 2 0 -74.962801350 -0.012867917 0.059444772 0.000000000 228 4 3 0 -74.964198775 -0.001397425 0.020412108 0.000000000 228 5 4 0 -74.964401115 -0.000202340 0.007567631 0.000000000 228 6 5 0 -74.964436594 -0.000035479 0.002991213 0.000000000 228 7 0 0 -74.964443388 -0.000006793 0.002392704 0.000000000 228 8 1 0 -74.964445064 -0.000001677 0.000010704 0.000000000 228 9 2 0 -74.964445065 0.000000000 0.000005217 0.000000000 228 10 3 0 -74.964445065 0.000000000 0.000002308 0.000000000 228

--- DENSITY CONVERGED ---

TIME TO FORM FOCK OPERATORS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER) FOCK TIME ON FIRST ITERATION= 0.0, LAST ITERATION= 0.0 TIME TO SOLVE SCF EQUATIONS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER)

FINAL RHF ENERGY IS -74.9644450645 AFTER 10 ITERATIONS

ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR INTEGRALS SKIPPED 1 0 0 -74.796773179 -74.796773179 0.583541875 0.000000000 228 2 1 0 -74.949933433 -0.153160253 0.179571374 0.000000000 228 3 2 0 -74.962801350 -0.012867917 0.059444772 0.000000000 228 4 3 0 -74.964198775 -0.001397425 0.020412108 0.000000000 228 5 4 0 -74.964401115 -0.000202340 0.007567631 0.000000000 228 6 5 0 -74.964436594 -0.000035479 0.002991213 0.000000000 228 7 0 0 -74.964443388 -0.000006793 0.002392704 0.000000000 228 8 1 0 -74.964445064 -0.000001677 0.000010704 0.000000000 228 9 2 0 -74.964445065 0.000000000 0.000005217 0.000000000 228 10 3 0 -74.964445065 0.000000000 0.000002308 0.000000000 228

--- DENSITY CONVERGED ---

TIME TO FORM FOCK OPERATORS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER) FOCK TIME ON FIRST ITERATION= 0.0, LAST ITERATION= 0.0 TIME TO SOLVE SCF EQUATIONS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER)

FINAL RHF ENERGY IS -74.9644450645 AFTER 10 ITERATIONS

Dr hab. Artur Michalak Zakład Chemii Teoretycznej

Modelowanie molekularne

metodami chemii kwantowej