TU Wien | ZID | ZIDline 11 | Gaussian 03
Gaussian ist ein großes Programmsystem zur Berechnung der elektronischen Struktur von Molekülen. Für quantenchemische Rechnungen stehen zahlreiche Ab-Initio-Rechenmethoden, einige semiempirische Verfahren sowie Methoden der Dichtefunktionaltheorie (DFT) zur Verfügung. Gaussian wird von Chemikern, Chemieingenieuren, Biochemikern, Physikern und anderen zur Forschung in traditionellen und neuen Gebieten mit chemischem Schwerpunkt eingesetzt. Der Zentrale Informatikdienst bietet Gaussian auf dem Applikationsserver SGI Origin2000 (fp98.zserv) an. Neben der bisher eingesetzten Version Gaussian 98 ist seit einigen Wochen auch die neue Version Gaussian 03 verfügbar.
In Gaussian 03 wurden viele der bereits in Gaussian 98 vorhanden Methoden weiter ausgebaut und verbessert, zum Teil wurden aber auch neue Methoden hinzugenommen. Einen Überblick über die neuen Features in Gaussian 03 findet man auf der Gaussian Website (www.gaussian.com/g_brochures/g03_new.htm). Als Beispiel sei die Untersuchung der Reaktionsfähigkeit und Spektren großer Moleküle angeführt.
Bisher konnten Proteine und andere große biologische Moleküle durch elektronische Strukturmethoden nicht erfasst werden. Die ONIOM-Methode von Gaussian 03 durchbricht jedoch diese Schranke. ONIOM wurde erstmals in Gaussian 98 vorgestellt, und eine Reihe bedeutender Verbesserungen in Gaussian 03 sorgt dafür, dass diese Methode auch auf viel größere Moleküle angewendet werden kann. Bei dieser Berechnungsmethode werden große Moleküle durch Festlegen von zwei oder drei Strukturebenen als Modell dargestellt, die mit unterschiedlichen Genauigkeitsstufen behandelt werden. Kalibrierungsstudien haben bewiesen, dass die so erzielten Voraussagen im Allgemeinen gleichwertig mit denjenigen sind, die durch die Methode mit hoher Genauigkeit erzielt werden.
Bacteriorhodopsin, set up for an ONIOM calculation (stylized). See T. Vreven and K. Morokuma, "Investigation of the S0->S1 excitation in bacteriorhodopsin with the ONIOM(MO:MM) hybrid method", Theor. Chem. Acc. (2003).