Nguyen Huu Tho, CCC-DPC-FC-HUS-VNU
Tel: 0943457548; email:
Hanoi, 20/5/2008

Bi 1
xây dựng, trình by phân tử với Hyperchem

I Mục đích:
1. Sử dụng chơng trình Hyperchem
2. Xây dựng phân tử
3. Trình by phân tử.
II. Hớng dẫn

1. Khởi động Hyperchem:

Nhấn đúp trái chuột vo biểu tợng của chơng trình

(C:\Hyper6\Program\chem.exe)
Hoặc khởi động từ menu Start
- Nhắp vo nút Start
- Chuyển con chuột đến Progams Hyperchem Release Hyperchem
Professional
- Nhắp chuột
Để thoát chơng trình, chọn menu (menu File Exit).

2. Các chức năng về file

Các chức năng về file bao gồm tạo mới, mở v lu file cấu trúc phân tử.
+ Để tạo một phần cho tính toán mới (file mới): chọn menu File New; Hoặc
bấm phím tắt: Ctrt + N.
(Mn hình khởi đầu của chơng trình Hyperchem ngầm định l file mới).

HIN Hyperchem
PDB Brookhaven Protein Databank
SKC ISIS Sketch
MOL MDL MOL
ML2 Tripos MOL 2
ZMT MOPAC Z - Matrix
CHM CS Chem Draw
- Comments: Chú thích của file (Xem mục lu phân tử).
- Nút OK: Mở file có tên trong hộp file name (xem file name phía trên).
- Nút Cancel: không mở file
- Nút Network: (Chỉ sử dụng khi máy tính nối mạng) chọn th mục trên mạng.
2
Nguyen Huu Tho, CCC-DPC-FC-HUS-VNU
Tel: 0943457548; email:
Hanoi, 20/5/2008

+ Lu phân tử: Sử dụng ghi lại phân tử đã đợc tính toán hoặc xây dựng đang
có trên mn hình. Chọn menu File Save.
Hộp thoại lu phân tử tơng ứng với hộp thoại mở phân tử (hình 1) để lu phân
tử.
Chọn th mục ( Diretories) chọn kiểu ghi (file type) Nhập tên File (File
name) chọn nút Ok .
Chú ý: - Nếu phân tử đã đợc lu trớc đó (đã có tên file) chơng trình sử dụng
ngầm định tên file m không hỏi tên file để lu nữa. Nếu muốn lu theo file khác chọn
menu File Save as.
- Nếu muốn thêm dòng chú thích vo file, chuyển con trỏ xuống mục Comments
v đánh một hay nhiều dòng chú thích. Để thêm dòng mới trong hộp ny, ấn tổ hợp
phím Ctrt - Enter.
3. Log file.
Logfile l file lu các kết quả, phơng pháp tính toán. Vì vậy luôn tạo log file

- Để sử dụng nguyên tố có nhiều liên kết hơn hoá trị của nó, đánh dấu hộp Allow Ions.
- Để ngầm định nguyên tố ngoi cũng l Hydro, đánh dấu hộp Explicit
Hydrogens.
- Có thể đóng lại hoặc không cần đóng bảng hệ thống tuần hon khi vẽ phân tử.
b, Vẽ cấu trúc phân tử với nguyên tố đã chọn:

* Vẽ nguyên tử.
Nhắp vo nút
để vẽ các nguyên tố trong phân tử. Các nguyên tố đợc quy
ớc từ lúc chọn nguyên tố (phía trên).
Cách vẽ:
- Nhắp vo nguyên tử trên mn hình, giữ chuột v kéo chuột tới một nguyên tử
no đó đã vẽ để tạo liên kết của nguyên tử mới vẽ với nó.
- Nhắp đúp chuột vo liên kết để tạo các nối bội.
- Để xoá liên kết, nguyên tử: nhắp nút phải chuột vo liên kết hoặc nguyên tử đó.
* Quay phân tử:
- Nhắp vo nút
để quay phân tử trong mặt phẳng mn hình.
- Nhắp vo nút
để quay phân tử trong không gian ba chiều.
Cách quay: Nhắp vo nút trái chuột trên mn hình, dịch chuyển chuột để quay
phân tử.
* Phóng to, thu nhỏ phân tử.
Nhắp vo nút
sau đó nhắp v giữ nút trái chuột v kéo để phóng to, thu nhỏ
phân tử trên mn hình.
* Dịch chuyển phân tử.
Nhắp vo nút
sau đó nhắp v giữ nút trái chuột v kéo để chuyển phân tử trên
mn hình.

nguyên tử trong phân tử.
Các thuộc tính:
+ Stereo: Biểu diễn hai ảnh của phân tử (chỉ sử dụng cho kiểu Sticks)
5
Nguyen Huu Tho, CCC-DPC-FC-HUS-VNU
Tel: 0943457548; email:
Hanoi, 20/5/2008

+ Perspective: hiển thị phân tử trong không gian (nguyên tử gần hơn thì lớn hơn;
chỉ sử dụng cho kiểu Sticks).
+ Ribbons: hiển thị theo dạng dải (thờng sử dụng cho polypeptide hoặc protein;
chỉ sử dụng cho kiểu Sticks. dots v Sticks & Dots).
+ Wedges: hiển thị phân tử theo hình "cái nêm" (nguyên tử gần hơn thì lớn hơn).
+ IR Vectors: hiển thị vector dịch chuyển mode dao động (sử dụng sau khi tính
dao động).
5.2 Kiểu biểu diễn thuộc tính phân tử:
Chọn menu labels, hộp thoại biểu diễn các thuộc tính phân tử hiện ra.

Hình 4: Hộp thoại biểu diễn các thuộc tính phân tử
Chọn kiểu hiển thị thích hợp để biểu diễn các nhãn của phân tử (ví dụ: None:
không hiển thị nhãn; Symbol: hiển thị ký hiệu nguyên tố; Number: hiển thị số thứ tự
đợc vẽ của các nguyên tố trong phân tử; Charge: Hiển thị diện tích (mật độ electron)
sau khi tính toán .).
5.3 Thiết lập màu cho phân tử.
Chọn Menu Display Element color, hộp thoại chọn mu cho các nguyên tố
hiện ra (hình5).

Để chọn mu, nhắp chuột vo nguyên tố ở hộp liệt kê bên trái sau đó nhắp chuột
v một mu ở hộp liệt kê bên phải.
Chọn Ok để đổi mu, Cancel để không đổi mu v Revert để đảm bảo mu cho

Vẽ các phân tử sau:
CH C CH CH CH CH
3
N
OO
OH
H
HN
H

+ Biểu diễn theo cấu trúc hình học
+ Biểu diễn theo các nhãn
+ Lu lại các file ny.
+ Thoát khỏi chơng trình Hyper Chem
+ Chạy lại chơng trình v mở lại các file ny.
(Chú ý:
để vẽ vòng liên kết giải toả trong vòng Benzen, nhắp đúp chụôt vo trong
liên kết trong vòng Benzen).

7
Nguyen Huu Tho, CCC-DPC-FC-HUS-VNU
Tel: 0943457548; email:
Hanoi, 20/5/2008


sst
i
i=1 s=1 i=1 i<j s<t
is ij st
ZZZ
11

H=- - + +
2rrR


(3)
ở phơng trình ny, số hạng thứ nhất l động năng electron, số hạng thứ hai l
lực hút hạt nhân - electron, số hạng thứ ba l lực đẩy electron - electron v số hạng cuối
cùng l lực đẩy giữa các hạt nhân, bằng hằng số. Với ký hiệu l toán tử Laplace (=
d/dq), N số hạt nhân, n số electron, r l khoảng cách, Z l điện tích hạt nhân.
Giả sử các electron không tơng tác, toán tử Hamilton (3) trở thnh tổng ác toán
tử Hamilton đơn electron:
i

H= h

(4)
N
2-1
isij
s=1
1
h=- Zr
2

() ()... ()
E=(n!)
...
() ()... ()
n
n
nn n
n
x xx
x xx
x xx

ff f
ff f
ff f

(8)
Từ phơng trình (1), kỳ vọng năng lợng của hệ đợc định nghĩa:
total
H
E
< >
=
<>
(9)
Dới điều kiện chuẩn hoá:
total

+ Loại bỏ tích phân xen phủ:
ij
S
ij ij

=< >= (13)
ở đây, l
ij
l delta Kronecker (= 0 với ij; =1 với i=j)
+ Tất cả các tích phân Coulomb đều đợc coi l bằng nhau:
ii i eff i i
H=< H >= (14)
+ Các tích phân
ieffi
< H > đợc coi l bằng nhau khi hai nguyên tử i v j đứng
cạnh nhau, v bằng 0 nếu chúng không cạnh nhau:
( i cạnh j)
ij i eff j
H=< H >=

0

(i không cạnh j)
(15)
Vì vậy, phơng trình thế kỷ v định mức thế kỷ (12) trở thnh:
(16)
0
0
ij ij ij
ij ij

..
Ví dụ:
+ Với phân tử Butadien C
4
H
6
định thức thế kỷ biểu diễn nh sau:
100
110
01 1
001
x
x
x
x

Với x = -E/)
Trong phai dữ liệu chứa:
4
0 1 0 0
1 0 1 0
0 1 0 1
0 0 1 0
+ Với phân tử Furan ( C
4
H
4
O) có:
x
= 2, k

Thoát chơng trình NotePad (menu file Exit).
2. Chạy chơng trình:
Sau khi xây dựng file dữ liệu, chạy chơng trình HUCKEL. EXE trong th mục
chứa chơng trình ny.
Để chạy chơng trình:
+ Tại dấu nhắc DOS, gõ dòng lệnh:
CD<th mục chứa file huckel.exe> ấn ENTER
+ Hoặc sử dụng NC , chuyển thanh sáng tới vị trí th mục chứa file huckel, ấn
enter để vo th mục ny. Chuyển thanh sáng tới file HUCKEL. EXE, ấn enter.
Bạn đợc thông báo:
TINH TOAN CHO PHAN TU GI:? Nhập tiêu đề phân tử tính toán.
number of electron: Nhập số electron pi
TEN FILE MA TRAN =
Nhập tên v đờng dẫn đầy đủ của file ma trận
TEN FILE GHI KET QUA = Nhập tên File tính kết quả.
Sau đó chơng trình sẽ thực hiện tính toán v đa kết quả ra mn hình dùng File
kết quả. Để xem file kết quả, sử dụng một chơng trình văn bản nh NC (ấn F3 hoặc
F4 khi thanh sáng ở file kết quả) NotePad trong windows (xem bi 1)
Bi thực hnh:
Bi mẫu:
Xây dựng ma trận mật độ v tính toán HMO cho các phân tử etylen
11