Gaussian 中文教程：从入门到进阶（Gaussian 16 Tutorial in Chinese）

系统讲解 Gaussian 16 量子化学计算：输入文件结构、泛函与基组选择、SCF 收敛、几何优化、频率与热化学、过渡态与 IRC、势能面扫描、PCM/SMD 溶剂模型、TD-DFT 激发态（UV-Vis/荧光/ECD）、NMR、NBO 与 RESP 电荷、开壳层与 Broken-Symmetry、BSSE、ONIOM、Multiwfn 后处理、作业脚本与常见报错。

适用版本：Gaussian 16 Rev. C.01/C.02 + GaussView 6。

Tip

建议先阅读 通用基础 了解 Linux 与集群作业提交，再按章节顺序学习；每章末尾都有参考资料与常见报错。

教程目录

章节	配套示例
第1章 环境准备与第一个 Gaussian 计算（Getting Started with Gaussian 16 and GaussView 6）	01-first-job-h2o
第2章 输入文件结构详解（Gaussian Input File Anatomy: Link 0, Route, Molecule Specification and Link1）	02-input-anatomy
第3章 方法、泛函与基组选择（含 Gen/GenECP 与赝势）（Choosing DFT Functionals, Dispersion Corrections, Basis Sets and ECPs in Gaussian 16）	03-method-basis
第4章 单点能计算与 SCF 收敛技巧（Single-Point Energy & SCF Convergence in Gaussian 16）	04-sp-scf
第5章 几何优化（Geometry Optimization with Gaussian 16）	05-opt
第6章 频率计算、红外拉曼与热化学（Frequencies, IR/Raman & Thermochemistry in Gaussian 16）	06-freq-thermo
第7章 过渡态搜索与 IRC 验证（Transition State Search & IRC with Gaussian 16）	07-qst-hcn-hnc 07-ts-irc-sn2
第8章 势能面扫描（刚性与柔性扫描）（Rigid & Relaxed PES Scans in Gaussian 16）	08-pes-scan
第9章 隐式溶剂模型 PCM/SMD（Implicit Solvation with PCM & SMD in Gaussian 16）	09-solvation-smd
第10章 激发态 TD-DFT：UV-Vis、荧光发射与 ECD（Excited States with Gaussian TD-DFT: UV-Vis, Fluorescence & ECD）	10-ecd-methyloxirane 10-nto-dct-dmabn 10-uvvis-emission-coumarin
第11章 NMR 化学位移与其他分子性质（NMR Chemical Shifts, J-Couplings, Polarizability & Molecular Properties with Gaussian）	11-nmr-jcoupling-ethanol 11-nmr-shift-camphor 11-polar-hyperpol-pna
第12章 布居分析、NBO 与静电势/RESP 电荷（Population Analysis, NBO & ESP/RESP Charges with Gaussian）	12-esp-resp-paracetamol 12-hirshfeld-cm5-acetate 12-nbo-pyridine-nma
第13章 开壳层体系、波函数稳定性与 Broken-Symmetry（Open-Shell Systems, Wavefunction Stability & Broken-Symmetry DFT in Gaussian）	13-bs-cu2-dimer 13-diradical-pbenzyne 13-spin-states-o2-ch2
第14章 弱相互作用与 BSSE（Counterpoise）（Noncovalent Interactions & Counterpoise BSSE Correction in Gaussian）	14-cp-benzene-dimer 14-cp-crown-k 14-cp-water-dimer
第15章 ONIOM 多层方法与 QM/MM（ONIOM Multilayer Methods & QM/MM in Gaussian）	15-oniom-hexanal 15-oniom3-cyclohexanone 15-qmmm-phenol-water
第16章 检查点文件、cubegen 与 Multiwfn 后处理（Checkpoint Files, cubegen & Multiwfn Post-processing）	16-postprocess-multiwfn
第17章 作业脚本、并行与批量计算（Running Gaussian 16 on HPC: Job Scripts, Parallelism & Batch Jobs）	17-hpc-job-scripts
第18章 常见报错排查大全与完整研究流程案例（Gaussian Error Messages & a Complete Research Workflow）	18-capstone-diels-alder 18-error-cases

全部示例

示例目录	说明
01-first-job-h2o	示例 01：第一个 Gaussian 计算——水分子单点与几何优化
02-input-anatomy	示例 02：输入文件结构——笛卡尔坐标、Z-matrix、Link1、片段标签与连接表
03-method-basis	示例 03：方法、泛函、色散校正与混合基组
04-sp-scf	示例 04：单点能计算与 SCF 收敛技巧
05-opt	示例 05：几何优化
06-freq-thermo	示例 06：频率计算、红外拉曼与热化学
07-qst-hcn-hnc	示例 07：用 QST2 / QST3 搜索 HCN ⇌ HNC 异构化过渡态
07-ts-irc-sn2	示例 07：Cl⁻ + CH₃Br SN2 反应的 TS 优化、IRC 与端点验证
08-pes-scan	示例 08：刚性扫描、柔性扫描、二维扫描与 GIC 扫描
09-solvation-smd	示例 09：SMD 隐式溶剂——溶液中优化、溶剂化自由能、自定义溶剂、pKa 与氧化还原电位
10-ecd-methyloxirane	示例 10-ecd-methyloxirane：
10-nto-dct-dmabn	示例 10-nto-dct-dmabn：DMABN 激发态的 NTO、DCT 与空穴-电子分析
10-uvvis-emission-coumarin	示例 10-uvvis-emission-coumarin：香豆素的吸收、荧光与磷光
11-nmr-jcoupling-ethanol	示例 11-nmr-jcoupling-ethanol：乙醇的自旋-自旋耦合常数
11-nmr-shift-camphor	示例 11-nmr-shift-camphor：TMS 参比与樟脑的 1H/13C 化学位移
11-polar-hyperpol-pna	示例 11-polar-hyperpol-pna：p-硝基苯胺的极化率与第一超极化率
12-esp-resp-paracetamol	示例 12-esp-resp-paracetamol：小分子配体的 MK 静电势与 RESP 电荷
12-hirshfeld-cm5-acetate	示例 12-hirshfeld-cm5-acetate：醋酸根的 Hirshfeld/CM5、MK 与 NPA 电荷对比
12-nbo-pyridine-nma	示例 12-nbo-pyridine-nma：Mulliken 基组依赖性、NBO、Wiberg 键级与 E
13-bs-cu2-dimer	示例 13-3：双核 Cu
13-diradical-pbenzyne	示例 13-2：对苯炔单重态双自由基——Stable=Opt、Guess=Mix 与 UNO
13-spin-states-o2-ch2	示例 13-1：O2 与 CH2 的自旋多重度比较
14-cp-benzene-dimer	示例 14-2：苯二聚体的 CP 校正优化
14-cp-crown-k	示例 14-3：主客体复合物 18-冠-6·K⁺ 的 CP 相互作用能与形变能
14-cp-water-dimer	示例 14-1：水二聚体的 Counterpoise
15-oniom-hexanal	示例 15-1：二层 ONIOM——己醛的 ONIOM
15-oniom3-cyclohexanone	示例 15-3：三层 ONIOM
15-qmmm-phenol-water	示例 15-2：QM/MM 电子嵌入——苯酚与 6 个 TIP3P 水
16-postprocess-multiwfn	示例 16：formchk、cubegen 与 Multiwfn 后处理
17-hpc-job-scripts	示例 17：Gaussian 16 作业脚本、并行、批量提交与断点续算
18-capstone-diels-alder	示例 18b：完整研究流程——丁二烯 + 乙烯 Diels–Alder 反应的自由能剖面
18-error-cases	示例 18a：故意出错的 Gaussian 输入与修正版本

辅助脚本

完整说明见 scripts/README.md。

• g16_log_summary.py
• gjf_builder.py
• log2xyz.py
• opt_monitor.py
• spectrum_ir_raman.py
• spectrum_uvvis_ecd.py
• thermo_qrrho.py

相关资源

• GitHub 相关仓库精选
• NEP/GPUMD 与数据集脚本
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