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第三章几何优化前面讨论了在特定几何构型下的能量的计算，可以看出，分子几何构型的变化对能量有很大的影响。
由于分子几何构型而产生的能量的变化，被称为势能面。
势能面是连接几何构型和能量的数学关系。
对于双原子分子，能量的变化与两原子间的距离相关，这样得到势能曲线，对于大的体系，势能面是多维的，其维数取决与分子的自由度。
3.1 势能面势能面中，包括一些重要的点，包括全局最大值，局域极大值，全局最小值，局域极小值以及鞍点。
极大值是一个区域内的能量最高点，向任何方向的几何变化都能够引起能量的减小。
在所有的局域极大值中的最大值，就是全局最大值；极小值也同样，在所有极小之中最小的一个就是具有最稳定几何结构的一点。
鞍点则是在一个方向上具有极大值，而在其他方向上具有极小值的点。
一般的，鞍点代表连接着两个极小值的过渡态。
3.2 寻找极小值几何优化做的工作就是寻找极小值，而这个极小值，就是分子的稳定的几何形态。
对于所有的极小值和鞍点，其能量的一阶导数，也就是梯度，都是零，这样的点被称为稳定点。
所有的成功的优化都在寻找稳定点，虽然找到的并不一定就是所预期的点。
几何优化由初始构型开始，计算能量和梯度，然后决定下一步的方向和步长，其方向总是向能量下降最快的方向进行。
大多数的优化也计算能量的二阶导数，来修正力矩阵，从而表明在该点的曲度。
收敛标准当一阶导数为零的时候优化结束，但实际计算上，当变化很小，小于某个量的时候，就可以认为得到优化结构。
对于Gaussian，默认的条件是：●力的最大值小于0.00045●均方根小于0.0003●为下一步所做的取代计算为小于0.0018●其均方根小于0.0012这四个条件必须同时满足，比如，对于非常松弛的体系，势能面很平缓，力的值已经小于域值，但优化过程仍然有很长的路要走。
对于非常松弛的体系，当力的值已经低于域值两个数量级，尽管取代计算仍然高于域值，系统也认为找到了最优点。
这条规则用于非常大，非常松弛的体系。
分子的几何构型优化计算分子的几何构型优化计算是一种计算化学方法，旨在确定分子的最稳定结构以及其构型参数，如化学键长度，键角和扭转角等。
构型优化计算对于研究分子的性质和反应机理以及药物设计等许多领域具有重要意义。
本文将介绍分子的几何构型优化计算的基本原理和常用方法。
分子的几何构型优化计算基于量子力学理论，可以通过求解分子体系的哈密尔顿算符来得到最稳定结构和相应的能量。
在构型优化过程中，分子的原子位置被调整以最小化分子的总能量。
常见的方法包括经典力场方法和量子力学方法。
经典力场方法是一种近似的计算方法，它根据力场参数和一些经验规则来描述分子体系的相互作用。
这些方法基于分子的力学和动力学性质，适用于大分子和复杂体系的计算。
常见的经典力场方法有力场参数优化、分子力学和分子动力学方法。
力场参数优化方法通过调整力场参数来获得最佳参数集合，以使计算结果与实验数据或高精度量子力学计算结果吻合。
这些参数通常基于原子电荷、键弹性常数和键角弹性常数等。
该方法的优点是计算速度快，适用于大分子体系。
但缺点是其计算精确度相对较低。
分子力学方法是一种基于力场模型的方法，其中分子体系的能量通过计算相互作用势能项的和来获得。
这些势能项包括键能、角能和非键相互作用能等。
分子力学方法可以应用于各种类型的化学反应和分子性质研究。
该方法的优点是计算速度快，适用于大分子体系。
但缺点是其计算精确度相对较低。
分子动力学方法是一种基于经典力学的方法，其中分子的运动通过计算每个原子的动力学方程来模拟。
该方法能够模拟分子的构型随时间的演化，以及动力学性质和能量转移过程。
分子动力学方法适用于模拟复杂反应和动态性质，具有较高的计算精度。
但该方法的缺点是计算速度相对较慢，尤其是对于大分子体系。
与经典力场方法相比，量子力学方法采用更精确的势能函数来描述分子体系的相互作用。
量子力学方法可以提供分子体系的电子能级、电子云分布和相互作用能等更详细的信息。
常见的量子力学方法有密度泛函理论（DFT）和分子轨道理论（MO）。
化学分子的几何结构分析化学分子是由多个原子通过化学键相互连接而成的，它们中包含着复杂的几何结构，几何结构的形状和类型决定了分子的性质和反应。
化学分子的几何结构分析是分析分子结构和反应机理的重要手段。
本文将探讨化学分子的几何结构分析方法和应用。
一、分子结构分子结构是分子内成键原子的相对位置。
在分子中，原子间的成键通过原子之间的电子对共享来形成。
成键原子所构成的点称作原子核间的成键域。
原子核间的成键域可以是单个成键对，也可以是多个成键对的集合以及孤对电子。
分子结构的三维空间位置和取向可以通过分子轨道理论来解释。
在分子轨道理论中，分子中的原子轨道相互超出，因此电子云的体积将分成不同的分子轨道。
这些分子轨道可以是电子互相远离的反键绑定轨道，也可以是电子相互靠近的成键轨道。
分子轨道的能量不同，取决于原子成键的方向和成键时电子的位置。
分子结构的分析需要研究这些分子轨道的构成和相互关系。
二、分子几何形状分子几何形状是由原子间成键的角度和键长所确定的空间结构。
分子几何形状的描述通常采用分子几何构型。
常见的分子几何构型包括线性、三角形、四面体、平面三角形、八面体和三角双锥等。
由于化学键是有方向性的，分子几何构型对于反应和性质的影响是决定性的。
分子几何构型的确定需要采用不同的实验和理论方法。
三、实验方法实验方法是确定分子几何构型最常用的手段。
实验方法主要包括X射线结晶学、光电子能谱学和微波光谱学三种。
X射线结晶学是最常见的分析物质结构的方法之一。
它利用物质对X射线的散射实现分子结构分析。
利用X射线晶体学技术，可以获得物质的结构信息，包括原子间距离、键角等。
光电子能谱学是发现有机化学物质和无机材料结构的重要手段之一。
它是通过将样品表面吸引出电子并测量其能量来分析物质的电子结构及其物化性质。
微波光谱学技术是利用微波辐射的吸收和发射来研究分子内的状态和转化。
此方法仅适用于具有偶极矩的分子，通常用于确定分子的旋转和振动状态和分子几何构型。
分子力学建模优化策略比较分子力学是研究分子和原子行为的力学理论，通过描述分子间相互作用的势能函数以及粒子的运动轨迹，可以模拟化学反应、分子组装和材料性质等诸多领域的问题。
分子力学建模是基于分子力学理论构建和优化分子结构的过程，它在药物设计、材料科学和生物化学等领域具有广泛的应用。
在分子力学建模过程中，优化策略扮演着至关重要的角色。
优化策略的选择直接影响着模型的准确性和可靠性。
在分子力学建模中，常用的优化策略主要包括晶胞优化、几何构型优化、参数优化和分子动力学模拟。
首先，晶胞优化是针对晶体结构进行的优化策略。
晶胞优化的目标是寻找使得系统的总能量最小的晶胞尺寸和形状。
在晶格参数和原子坐标确定之后，通过调整晶胞尺寸和形状来优化晶胞结构。
晶胞优化的结果对于研究晶态材料的结构和性质具有重要意义。
其次，几何构型优化是指寻找最稳定和最低能量状态的分子几何结构。
在几何构型优化中，通过改变原子之间的距离和角度来优化分子的构型。
几何构型优化通常包括确定初始几何构型、选择优化算法以及设定优化收敛准则等步骤。
最常用的几何构型优化算法包括拟牛顿法、共轭梯度法和遗传算法等。
参数优化是指通过模型参数的调整来优化分子力学模型。
分子力学模型中的参数包括原子质量、键长、键角以及相互作用势函数中的参数等。
在参数优化中，根据实验数据或理论计算结果，通过调整模型参数以最好地拟合实验或理论结果。
参数优化可以提高模型的准确性和可靠性，进而提高预测和设计的可行性。
最后，分子动力学模拟是通过在给定的势能函数下，模拟分子体系在时间上的演化过程。
分子动力学模拟能够提供分子结构、能量、热力学性质和动力学行为等信息。
通过改变分子系统的初始条件和参数设置，可以模拟不同温度、压力和物理条件下的分子行为。
分子动力学模拟可以用于研究分子的力学性质、相变、反应动力学和材料性能等方面。
综上所述，分子力学建模优化策略的选择取决于具体的研究目的和问题。
晶胞优化适用于研究晶体结构和晶格参数等问题；几何构型优化能够获得最稳定和最低能量状态的分子几何结构；参数优化可提高模型的准确性和可靠性；而分子动力学模拟则可以研究分子的动态性质和物理行为。
昆明理工大学理学院上机实验报告课程名称： 计算化学实验名称：利用Gaussian 对分子几何构型进行优化 专业班级： 应化10级学生姓名： 龙玉姣 学号： 21. 写出两种丁二烯的分子输入内坐标，其中C=C ：1.35Å, C-C ：1.50 Å，C-H ：1.09 Å，HCC 键角：120°，CCC 键角：120°，二面角根据右手规则判断，通过Gaussian 进行单点能量计算，从结果文件中给出两个结构的对称性和能量值，并通过Gaussianview 或ChemOffice 将输入的结构图形以球棍形式列出。
C CC C H H HH 12345678910C CCH C H123456910H H 78C C 1 R1 H 1 R3 2 AH 1 R3 2 A 3 180.0 H 2 R3 1 A 4 0.0 C 2 R2 1 A 4 180.0 C 6 R1 2 A 1 0.0 H 6 R3 2 A 1 180.0 H 7 R3 6 A 2 180.0 H 7 R3 6 A 2 0.0C C 1 R1 H 1 R3 2 AH 1 R3 2 A 3 180.0 H 2 R3 1 A 4 0.0 C 2 R2 1 A 4 180.0 C 6 R1 2 A 1 180.0 H 6 R3 2 A 1 0.0 H 7 R3 6 A 2 0.0 H 7 R3 6 A 2 180.0R1=1.35 R2=1.50 R3=1.09 A=120.0 R1=1.35 R2=1.50 R3=1.09 A=120.0顺丁二烯：单点能量SCF Done:E(RHF) = -154.913916052 Hartrees 结构的对称性：Full point group C2V通过Gaussianview将输入的结构图形以球棍形式列出：反丁二烯：单点能量SCF Done: E(RHF) =-154.913916052 Hartrees 结构的对称性：Full point group C2H通过Gaussianview将输入的结构图形以球棍形式列出：2.对上述顺反丁二烯分子分别采用HF和B3LYP方法进行结构优化，并对其进行能量、布居分析计算。
优化第一步：确定分子构型，可以根据对分子的了解通过GVIEW和CHEM3D等软件来构建，但更多是通过实验数据来构建（如根据晶体软件获得高斯直角坐标输入文件，软件可在大话西游上下载，用GVIEW可生成Z-矩阵高斯输入文件），需要注意的是分子的原子的序号是由输入原子的顺序或构建原子的顺序决定来实现的，所以为实现对称性输入，一定要保证第一个输入的原子是对称中心，这样可以提高运算速度。
我算的分子比较大，一直未曾尝试过，希望作过这方面工作的朋友能补全它。
以下是从本论坛，大话西游及宏剑公司上下载的帖子。
将键长相近的，如B12 1.08589B13 1.08581B14 1.08544键角相近的，如A6 119.66589A7 120.46585A8 119.36016二面角相近的如D10 -179.82816D11 -179.71092都改为一致，听说这样可以减少变量，提高计算效率，是吗？在第一步和在以后取某些键长键角相等，感觉是一样的。
只是在第一步就设为相等，除非有实验上的证据，不然就是纯粹的凭经验了。
在前面计算的基础上，如果你比较信赖前面的计算，那么设为相等，倒还有些依据。
但是，设为相等，总是冒些风险的。
对于没有对称性的体系，应该是没有绝对的相等的。
或许可以这么试试：先PM3，再B3LYP/6-31G.（其中的某些键长键角设为相等），再B3LYP/6-31G（放开人为设定的那些键长键角相等的约束）。
比如键长，键角，还有是否成键的问题，Gview看起来就是不精确，不过基本上没问题，要是限制它们也许就有很大的问题，能量上一般会有差异，有时还比较大如果要减少优化参数，不是仅仅将相似的参数改为一致，而是要根据对称性，采用相同的参数。
例如对苯分子分子指定部分如下：CC 1 B1C 2 B2 1 A1C 3 B3 2 A2 1 D1C 4 B4 3 A3 2 D2C 1 B5 2 A4 3 D3H 1 B6 2 A5 3 D4H 2 B7 1 A6 6 D5H 3 B8 2 A7 1 D6H 4 B9 3 A8 2 D7H 5 B10 4 A9 3 D8H 6 B11 1 A10 2 D9B1 1.395160B2 1.394712B3 1.395427B4 1.394825B5 1.394829B6 1.099610B7 1.099655B8 1.099680B9 1.099680B10 1.099761 B11 1.099604 A1 120.008632 A2 119.994165 A3 119.993992 A4 119.998457 A5 119.997223 A6 119.980770 A7 120.012795 A8 119.981142 A9 120.011343 A10 120.007997 D1 -0.056843 D2 0.034114 D3 0.032348 D4 -179.972926 D5 179.953248 D6 179.961852 D7 -179.996436 D8 -179.999514 D9 179.989175参数很多，但是通过对称性原则，并且采用亚原子可以将参数减少为：XX 1 B0C 1 B1 2 A1C 1 B1 2 A1 3 D1C 1 B1 2 A1 4 D1C 1 B1 2 A1 5 D1C 1 B1 2 A1 6 D1C 1 B1 2 A1 7 D1H 1 B2 2 A1 8 D1H 1 B2 2 A1 3 D1H 1 B2 2 A1 4 D1H 1 B2 2 A1 5 D1H 1 B2 2 A1 6 D1H 1 B2 2 A1 7 D1B0 1.0B1 1.2B2 2.2A1 90.0D1 60.0对于这两个工作，所用的时间为57s和36s，对称性为C01和D6H，明显后者要远远优于前者。
昆明理工大学理学院上机实验报告课程名称： 计算化学实验名称：利用Gaussian 对分子几何构型进行优化 专业班级： 应化10级学生姓名： 龙玉姣 学号： 201011104120 1. 写出两种丁二烯的分子输入内坐标，其中C=C ：1.35Å, C-C ：1.50 Å，C-H ：1.09 Å，HCC 键角：120°，CCC 键角：120°，二面角根据右手规则判断，通过Gaussian 进行单点能量计算，从结果文件中给出两个结构的对称性和能量值，并通过Gaussianview 或ChemOffice 将输入的结构图形以球棍形式列出。
C CC C H H HH H H 12345678910C CCH H C HH 123456910H H 78C C 1 R1 H 1 R3 2 AH 1 R3 2 A 3 180.0 H 2 R3 1 A 4 0.0 C 2 R2 1 A 4 180.0 C 6 R1 2 A 1 0.0 H 6 R3 2 A 1 180.0 H 7 R3 6 A 2 180.0 H 7 R3 6 A 2 0.0C C 1 R1 H 1 R3 2 AH 1 R3 2 A 3 180.0 H 2 R3 1 A 4 0.0 C 2 R2 1 A 4 180.0 C 6 R1 2 A 1 180.0 H 6 R3 2 A 1 0.0 H 7 R3 6 A 2 0.0 H 7 R3 6 A 2 180.0R1=1.35 R2=1.50 R3=1.09 A=120.0 R1=1.35 R2=1.50 R3=1.09 A=120.0顺丁二烯：单点能量SCF Done:E(RHF) = -154.913916052 Hartrees 结构的对称性：Full point group C2V通过Gaussianview将输入的结构图形以球棍形式列出：反丁二烯：单点能量SCF Done: E(RHF) =-154.913916052 Hartrees 结构的对称性：Full point group C2H通过Gaussianview将输入的结构图形以球棍形式列出：2.对上述顺反丁二烯分子分别采用HF和B3LYP方法进行结构优化，并对其进行能量、布居分析计算。
dft计算有机反应机理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近年来，DFT（密度泛函理论）计算技术在有机化学领域中得到了越来越广泛的应用，特别是在研究有机反应的机理方面。
DFT是一种基于量子力学的计算方法，能够准确地描述分子的结构、反应活性和能量。
在有机反应机理研究中，通过DFT计算可以揭示反应过程中的中间体、过渡态和活化能等关键参数，从而帮助化学家更好地理解反应的机理和动力学过程。
DFT计算在有机反应机理研究中的应用主要包括以下几个方面：1. 结构优化：DFT可以通过优化分子的几何构型，确定最稳定的分子结构和构型。
这对于研究反应物、产物和中间体的结构及构型变化十分重要，可以帮助研究人员预测反应的可能路径和产物。
2. 过渡态搜索：DFT计算在寻找反应过渡态的过程中也发挥着重要作用。
过渡态是反应活化能的关键参数，通过计算过渡态的结构和活化能可以预测反应的速率常数和反应速率。
DFT计算可以帮助研究人员快速、准确地找到反应过渡态，从而揭示反应机理。
3. 活化能计算：DFT计算可以准确地计算反应物转变为过渡态的能量，即活化能。
活化能是一个反应进行的临界能量，通过DFT计算可以帮助研究人员评估反应的难易程度和速率常数。
这对于设计新的催化剂和优化反应条件具有重要意义。
4. 分子轨道分析：DFT计算还可以对分子轨道进行分析，分析分子的电子结构和反应机制。
通过分析分子轨道的相互作用，可以揭示反应的电子转移过程，帮助揭示反应的原子层面机理。
DFT计算在有机反应机理研究中的应用为研究人员提供了一种准确、高效和可靠的手段，可以帮助他们揭示反应机理、预测反应路径和优化反应条件。
随着计算技术的不断发展和改进，DFT计算在有机反应机理研究中的应用前景将更加广阔，为有机化学领域的发展提供更多可能性和机遇。
第二篇示例：DFT计算在有机反应机理研究中的应用一、DFT计算简介DFT是一种用于计算电子结构和化学性质的理论方法。
它基于量子力学原理，通过求解电子的薛定谔方程来描述分子的结构和性质。
分子的几何构型优化计算（2）m ents (2)a n98)1.优化目的：对分子性质的研究是从优化而不是单点能计算开始。
这是因为我们认为在自然情况下分子主要以能量最低的形式存在。
只有能量最低的构型才能具有代表性，其性质才能代表所研究体系的性质。
在建模过程中，我们无法保证所建立的模型有最低的能量，所以所有研究工作的起点都是构型优化，要将所建立的模型优化到一个能量的极小点上。
只有找到合理的能够代表所研究体系的构型，才能保证其后所得到的研究结果有意义。
分子性质研究的一般模式:2 高斯中所用到的一些术语的介绍a n98的界面2.1势能面在不分解的前提下，分子可以有很多个可能的构型，每个构型都有一个能量值，所有这些可能的结构所对应的能量值的图形表示就是一个势能面，势能面描述的是分子结构和其能量之间的关系，以能量和坐标作图。
根据分子中的原子数和相互作用形式，有可能是二维的，也有可能是多维的。
势能面上的每一个点对应一个具有一个能量的结构。
能量最低的点叫全局最小点，局域最小点是在势能面上某一区域内能量最小的点，一般对应着可能存在的异构体。
鞍点是势能面上在一个方向有极大值而在其他方向上有极小值的点，通常对应的都是过渡态。
优化的目的就是找到势能面上的最小点，因为这个点所对应的构型能量最低，是最稳定的。
2.2确定能量最小值构型优化就是找体系的最小点或鞍点。
能量的一阶导（也就是梯度，注意在数学中，一阶导表示着函数的变化趋势，一阶导为零就表明找到了极值点，这是确定最小值的数学基础）是零，这表明在这个点上的力也是零（因为梯度的负值是力）。
我们把势能面上这样的点称为静态点（也就是上面所说的极小点）。
所有成功的优化都会找到一个静态点，虽然有时找到的静态点并不是想要的静态点。
程序从输入的分子构型开始沿势能面进行优化计算，其目的是要找到一个梯度为零的点。
计算过程中，程序根据上一个点的能量和梯度来确定下一步计算的方向和步幅。
梯度其实就是我们所说的斜率，表示从当前点开始能量下降最快的方向。
分子的几何构型优化计算（2）Molecular Modelling Experiments (2)(Gaussian98)1.优化目的：对分子性质的研究是从优化而不是单点能计算开始。
这是因为我们认为在自然情况下分子主要以能量最低的形式存在。
只有能量最低的构型才能具有代表性，其性质才能代表所研究体系的性质。
在建模过程中，我们无法保证所建立的模型有最低的能量，所以所有研究工作的起点都是构型优化，要将所建立的模型优化到一个能量的极小点上。
只有找到合理的能够代表所研究体系的构型，才能保证其后所得到的研究结果有意义。
分子性质研究的一般模式:2 高斯中所用到的一些术语的介绍Gaussian98的界面2.1势能面在不分解的前提下，分子可以有很多个可能的构型，每个构型都有一个能量值，所有这些可能的结构所对应的能量值的图形表示就是一个势能面，势能面描述的是分子结构和其能量之间的关系，以能量和坐标作图。
根据分子中的原子数和相互作用形式，有可能是二维的，也有可能是多维的。
势能面上的每一个点对应一个具有一个能量的结构。
能量最低的点叫全局最小点，局域最小点是在势能面上某一区域内能量最小的点，一般对应着可能存在的异构体。
鞍点是势能面上在一个方向有极大值而在其他方向上有极小值的点，通常对应的都是过渡态。
优化的目的就是找到势能面上的最小点，因为这个点所对应的构型能量最低，是最稳定的。
2.2确定能量最小值构型优化就是找体系的最小点或鞍点。
能量的一阶导（也就是梯度，注意在数学中，一阶导表示着函数的变化趋势，一阶导为零就表明找到了极值点，这是确定最小值的数学基础）是零，这表明在这个点上的力也是零（因为梯度的负值是力）。
我们把势能面上这样的点称为静态点（也就是上面所说的极小点）。
所有成功的优化都会找到一个静态点，虽然有时找到的静态点并不是想要的静态点。
程序从输入的分子构型开始沿势能面进行优化计算，其目的是要找到一个梯度为零的点。
计算过程中，程序根据上一个点的能量和梯度来确定下一步计算的方向和步幅。
梯度其实就是我们所说的斜率，表示从当前点开始能量下降最快的方向。
以这种方式，程序始终沿能量下降最快的方向进行计算，只至找到梯度为零的点。
而梯度为零表明能量已是最小，所以这个点就是我们所要找的具有最小能量的结构。
很多程序还可以计算能量的二阶导，所以很多和能量的二阶导相关的性质（如频率计算）也可以得到。
2.3 计算收敛的标准优化计算不能无限制的进行下去，判定是否可以结束优化计算的判据就是我们现在所要了解的收敛标准。
需要特别强调的是这个标准规定的是两个SCF计算结果间的差距，当计算出的这两个能量值的差落在程序默认的标准之内时，程序就认为收敛达到，优化结束。
而单点能计算中也有一个收敛标准，这个收敛标准是用于判定SCF计算是否完成。
SCF计算是一个迭代过程，假定一个解，带入到方程中，求出一个解，再将这个解带入到方程中，如此循环，直到两次解的差落在程序默认的范围之内，SCF计算完成。
在这里强调这二者区别的原因是：优化是高斯计算中最易出错的地方，有时OPT=TIGHT可以帮助我们解决这个问题，所以我们要注意这个命令和SCF=TIGHE的区别。
四个收敛标准：（真正的0难以达到，程序给出了4个判断标准）在优化过程中，有时会出现只有前两项收敛（YES表示已收敛，NO表示不收敛），这种结果是可以接受的。
这是因为高斯程序默认：当计算所得的力已比收敛指标小两个数量极时，即使Displacement值仍大于收敛指标，也认为整个计算已收敛。
这种情况对大分子（具有较平缓的势能面）比较常见。
3. 基本输入格式和输出解释注意这是程序默认要计算的次数，优化计算有可能提前完成也有可能在默认的次数内不能完成计算。
如是后者，通常是用Gview打开输出文件，这时所得的结构对应着输出文件中第197次计算的结果，在这个结构的基础上再接着进行优化计算；1表示这是第一次优化计算）Old X 结构旧的变量值， New X 优化计算对于该位置要达到的新的变量值。
四个收敛标准，NO 表示还未收敛。
YES表示已收敛。
在这一项输出之后给出计算所得的分子结构参数。
然后是一个单点能计算，该计算会给该结构的能量（以Hartree为单位）。
收敛后会有以下的输出。
以下输出是以内坐标形式给出优化好的结构。
从中可得到需要的参数（键长，键角和二面角）剩下的输出的部分是优化结构的布局分析(用POP=FULL命令会有详细的输出)，分子轨道，原子电荷和偶级距。
4高斯中自带的练习（通常都在example文件夹和exercise文件夹中）Exercise3.1异构体优化练习Exercise3.2异构体优化练习考察结构和能量的关系Exercise3.3优化练习，考察取代基对分子键长，电荷等的影响E xercise3.4优化练习在这个练习中用了SCF=NOVARACC这个命令助其收敛。
其意思是：SCF 计算一开始就使用正常级别的积分精度。
通常情况下是先用中等积分精度粗算，稍后再转换为正常积分精度计算。
Exercise3.5优化核磁计算练习。
先优化，算核磁；优化TMS，算核磁。
两个值相减后就可以得到和实验值相比较的结果。
计算时通常都是先优化，然后在更高的计算方法上算性质（如核磁）。
但要注意：频率计算的优化和频率计算必须在同一方法上进行，否则计算结果无意义。
本练习是B3LYP/6-31G（D）的基础上，用HF/6-311+G（2D，P）方法算核磁。
Exercise3.6 C60优化。
记得在做练习时，报错，如是，在命令行中加NOSYM即可。
因为体系默认在优化时保持对称性。
由于所算体系对称性非常高，优化过程中结构稍有变化，对称性就被破坏。
程序就认为不满足限制条件，计算终止。
加NOSYM后，去掉对称性限制，允许结构的变化，所以可计算。
Exercise3.7过渡态优化计算。
这个计算会报错。
ADDREDUNDANT这个命令要求在每一个输入的结构后都有一个指定特定输出的内容[也就是输入内容中的4.5]Exercise3.8比较矩阵坐标，直角坐标和内坐标的优化优势。
现在普遍认为内坐标在优化方面比矩阵坐标，直角坐标有优势。
所以在默认情况下程序会将输入的坐标自动转化为内坐标形式进行优化。
如想用矩阵坐标或直角坐标优化，可用OPT命令实现，参见OPT关键词说明。
5 当优化遇阻时常用的解决办法1) 看所给的初始构型是否合理，这是初学者最易犯的错误。
解决办法：检查初始构型的空间构型，然后先用半经验方法或小基组（如STO-3G）优化，然后再用大基组优化。
2 ) 一般的问题用1的方法就可以解决，如还不行可以用OPT命令增大循环次数，减少步长和提高收敛精度来解决。
详见G98或G03手册OPT关键词。
注意L999报错其实不是错误，而只是在程序默认的次数内未完成优化任务，用OPT=MAXCYCLE命令增大循环次数即可解决这类报错。
3) 对于过渡态优化，由于分子构型需要手动调整，所以更难给出合理的初始构型，通常在命令行里加OPT=CALCFC，该命令意思是在优化前先进行一个频率计算以获得用于指明优化方向的力常数。
这个方法也可用于基态难以完成的优化。
对于基态的优化，还可用OPT=READFC命令来获得力常数，前提是在低一级别的计算水平上作了频率计算，且保留了检查点文件。
4) OPT=CALCALL，最无奈的办法，但及耗时，对于我们所要处理的四五十个原子的体系，用单机进行这样的计算太费时间了，已不具有任何实际的意义。
这个命令的意思是在每一步优化前都要做一个频率计算获得指明下一步计算的力常数。
5．当计算因外因（如停电等）意外中止时，如果保留有检查点文件可用RESTART命令继续这个计算，用geom=allcheck命令后，分子的电荷，多重度和结构说明部分都不需要，如果是用geom=check命令，则需要有电荷和多重度的说明。
详细格式如下：这是一个关于过渡态优化因停电终止而RESTART的例子。
restart 和guess=read geom=allcheck 命令必须要连用。
rwf 文件是用来指定临时交换文件空间大小的，通常情况下程序默认在SCRATCH文件中产生一个约2G的临时文件，对一般计算来说，这个存放临时文件的空间够了。
但对于大的频率计算，大的从头算法（如MP2等）和CIS计算等一些会产生大的临时交换数据的算法来说，可能会因RWF文件空间不够而报错，这时可通过这个命令格式加大临时数据的存放空间，据说对于单机版FAN32格式的分区，程序最大可允许设定8个临时文件，总空间是16G-24G（具体视操作系统而定，据说XP系统可达24G，但W98系统只能达到16G）；对于NTS格式，可产生的单个文件约为4G，总共可产生32G的临时文件空间。
[注：关于RWF的大多介绍来自大话西游，量子化学研究小组和厦大论坛，自己未试过] Geom=(Check, Step=n)这个命令要求从已停止的优化计算的第n步开始重新优化。
一般在失败的优化中有一步非常接近收敛值，但在这一步后又偏移了的情况下用这一命令，有时还要加上CALCFC促使其收敛。
6 实验内容●练习高斯中自带的几何构型优化例题,熟悉几何构型优化的基本方法●对乙烯醇异构体(或自己感兴趣的简单分子)进行几何构型优化，将理论计算结果与文献实验结果分析比较，初步了优化方法的特点。
