Fujitsu MOPAC

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最新版本: 
2006
评分: 
3

简介  
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Fujitsu公司的商业软件。最高版本是MOPAC 2006,后来改名为SCIGRESS MO-G。现在并入到Scrgress中。见Scrgress。2004年以后,MOPAC原作者J. J. P. Stewart离开了Fujitsu公司,在MOPAC 7.0的基础上继续独立开发MOPAC。见MOPAC 2007。

功能  
MOPAC
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,线性标度SCF计算(MOZYME方法),反应坐标能量图,热构成(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和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:含频率极化率,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波函计算含频率极化率,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。