Eduard  Ma(to  –  eduard.ma(to@udg.edu  

QUIMIOINFORMÁTICA  

THE  PROGRAM  

SETMANA  1    Introducció  a  la  química  computacional  

•       Dilluns  (1h)    Introducció  a  l’assignatura.  

•       Dimarts  (1h)    Química  computacional:  fonaments.  

•       Dijous  (2h)    Pràc(ca:  primers  càlculs  computacionals.  

SETMANA  2      Fonaments  de  la  química  computacional  

•       Dijous  (2h)    Pràc(ca:  Bases  de  càlcul,  Z-‐matrix,  op(mització  de          geometries  i  convergència.  

•       Divendres  (2h)  Teoria:  Càlculs  vibracionals  i  Hartree-‐Fock.  

SETMANA  3    ReacFvitat  química  (I)  

•       Dijous        Pràc(ca:  SuperZcies  d’energia  potencial  (PES).                                Localització  de  TS.  Mètodes  QST2  i  QST3.  

•       Divendres    Pràc(ca:  Exercicis  de  localizació  de  TS.  Teoria:  Energia  de  correlació.  Mètodes  variacionals.                    

         Consistència  de  mida.  

SETMANA  4      ReacFvitat  química  (II)  

•       Dijous      Pràc(ca:    Camins  de  reacció.        Reacció  Diels-‐Alder.  

•       Divendres    Teoria:  Teoria  del  funcional  de  la  densitat.                                        Mètodes  post-‐HF.  

27-‐28/02  

20-‐21/02  

Aula  Infor.  2  

Aula  Infor.  3  (1h)  PB25  (1h)  

Aula  Infor.  2    

PB25  

TREBALL  EXEMPLE  

EXAMEN  EXEMPLE  

SETMANA  5    Càlcul  de  propietats  i  espectres.  

•       Dijous      Pràc(ca:  Energia  de  Correlació.  Pràc(ca:  Anàlisi  dels  orbitals  i  poblacions.  

•       Divendres    Pràc(ca:  Càlcul  d’espectres  NMR  i  propietats  elèctriques.            Pràc(ca:  Repàs  de  conceptes.  

SETMANA  6      PràcFca  del  projecte.  (Guest  Star:  Pedro  Salvador)  

Aula  Informà(ca  1  (2h)  

Aula  Informà(ca  1  (2h)  

6-‐7/03  

13-‐14/03  

LIMIT  PER  DECIDIR  TREBALL  

21/03:  Examen  teòric  (20%).  28/08:  Presentació  oral  i  entrega  del  treball  (20%  i  60%).  

THE  EVALUATION  

To  this  aim,  upon  comple(on  the  student  should:  

 -‐  Master  the  techniques  presented  in  the  course.  

 -‐  Be  able  to  analyze  results  and  report  them.  

-‐   Design  a  computaFonal  study  and  perform  it.  

The  theory  behind  the  chemical  concepts  is  important  but  the  focus  of  this  course  is  how  to  use  them  in  pracFce.  

PROJECT:  Design  a  problem  that  can  be  tackled  With  the  tools  learnt  in  this  course.  

REPORT  (60%)          &        ORAL  PRESENTATION  (20%)  

EXAM  (20%)  

three  1  page  reports  

op(onal!  

FINAL  EXAM  

PROJECT  (80%)  

EXAM            (20%)  

WRITTEN  ASSESSMENT  (60%)  ORAL  PRESENTATION          (20%)  

ORAL  EXAM  

At  least  3/10  score!  

Compulsory!  

THE  EXAM  (20%):  

-‐   It  will  NOT  contain  ques(ons  like:  “what  is  HF”  or  “define  size-‐consistency”.  -‐   It  will  include  ques(ons  like:    

•   Interpret  the  data  obtained  in  Table  1.  •   Design  a  computa(onal  study  this  chemical  problem.  •   Which  of  the  following  methods  is  size-‐consistent?  Which  of  them  is  varia(onal?  

•   A  researcher  located  a  TS  of  a  reac(on  and  found  2  nega(ve  eigenvalues.  Is  this  a  real  TS?  If  the  two  eigenvalues  correspond  to  mo(ons  of  C-‐H  and  C-‐C  bonds,  respec(vely,  how  would  you  improve  his  result?  

•   The  energy  of  H  is  -‐0.5  a.u.  If  the  energy  of  H2  was  -‐1.18  a.u.,  what  does  it  tell  us  about  the  stability  of  H2?  If  the  FCI/CBS  energy  of  H2  is  -‐1.17  from  which  of  the  following  methods  comes  the  -‐1.18  value;  HF,  B3LYP  or  CISD?  

THE  PROJECT  (80%):    

Design  a  chemical  problem  that  can  be  solved  computa(onally  using  the  tools  learnt  in  the  course.  Write  a  report  (60%)  and  prepare  an  oral  presenta(on  of  your  project  (20%).  

You   have   plenty   of   freedom   to   choose   your   chemical   problem   but   try   to   choose  something  feasible  with  the  tools  and  resources  available  in  this  course.  I  want  you  to  bring  me  your  proposal  of  computa(onal  study  before  28th  of  February.  

Report  (deadline  28th  March  9:00):    

•   max.  length  10  pages;  font  size  10  or  larger.  •   Send  by  e-‐mail  to:  ema(to@gmail.com  

 Oral  presentaFon  (on  the  28th  March  9:00):    

•   5  min  talk  +  5  min  ques(ons.  

THE  AIM  OF  THIS  COURSE  

Learn  computaFonal  tools  that  can  provide  answers…  

-‐   Obtain  the  opFmized  structure  of  a  molecule.  

-‐   Make  a  judicious  choice  of  the  method.  

-‐   Perform  a  reacFvity  study  of  chemical  reac(on.  

-‐   Provide  thermodynamical  data,  reac(on  barrier.  

-‐   MechanisFc  details  of  the  reac(on.  

-‐   Obtain  properFes:  dipole  moment,  popula(on  analysis.    

-‐   Calculate  spectra:  IR,  NMR    

HOMO                                          LUMO  

FOLLOWUP  

hap://iqc.udg.edu/~eduard/quimio.html  

Slides  &  material  always  available  at:  

Notes  may  also  be  available  there  (I  will  try…)  

If  you  want  you  can  deliver  the  exercises  (op(onal,  no  mark  granted).