《Materials Studio官方手册》DMol3——反应动力学【3】

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5、计算速率系数参数

下一步是进行反应动力学计算，以获得计算速率系数所需的参数。

确保TS.xod收集文档为当前文档。关闭其他文件。

在进行反应动力学计算之前，应确保输入结构合理。要做到这一点，应首先进行振动分析。

从菜单栏中选择Tools | Vibrational Analysis，打开Vibrational Analysis对话框。

双击TS结构将其选中，单击对话框中的Calculate按钮。

一个真正的过渡态将只有一个虚频（负数频率）。

为了计算正确的速率系数，反应动力学任务需要确定反应类型；即反应为分子异构反应、合成/分解反应还是置换反应。这是通过指定运动组来完成的。反应动力学任务可将运动组分配给反应片段；但是，可以使用Motion Groups对话框显式设置反应物和产物上的运动组。

从菜单栏中选择Modify | Motion Groups，打开Motion Groups对话框。选择产物中的乙烯结构并创建一个运动组，然后选择丁二烯结构并创建第二个运动组。在集合文档中选择TS结构，然后单击Create from selection按钮。对反应物分子重复此步骤。关闭对话框。

总共应该分配四个运动组，其中反应物和过渡态各一个，产物中有两个。

打开DMol3 Calculation对话框，在Setup选项卡上将Task更改为Reaction Kinetics。单击More...按钮以显示DMol3 Reaction Kinetics对话框。勾选Optimize transition state复选框并关闭对话框。

在Job Control选项卡中，取消勾选Automatic复选框。在Job description中输入Kinetics。

单击Run按钮，关闭对话框。

此计算任务完成后，将生成更新的Kinetics.xod文档。

6、计算速率系数

在本部分中，将分析输出文件Kinetics.xod，并计算速率系数。

将Kinetics.xod文件打开为当前文档，打开DMol3 Analysis对话框，并选择Reaction kinetics。将温度范围设置为From 200.0 K To 1000.0 K。取消勾选Apply tunneling correction选项卡，单击Calculate按钮。

将产生一个数据表，包含反应速率Arrhenius方程的参数：

计算出的参数可与从分解反应的激波管实验(Tsang, 1965)获得的实验值进行比较，DMol³还提供了合成反应的参数。

注意：将计算精度Quality设置为Fine可以获得更接近实验值的结果，但是计算可能需要更长的时间。

从菜单栏中选择File | Save Project，然后选择Window | Close All。

本教程到此结束。

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参考文献

Tsang, W. J. Chem. Phys., 42, 1805 (1965).

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