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楼主 Author: sobereva
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[综合交流] 简单量子化学问题答疑专帖

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发表于 Post on 2025-5-7 09:36:11 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-6 19:27
一般取每个结构下能量最低的波函数,就行了。
Boltzmann平均不是太适用于这种情况,因为你之所以能算出 ...

老师 我没学过多参考计算,但我有刻板印象类似于4Fe4S这样的体系活性空间全部纳入的话是算力不可及的
所以从未想过去算,但最近准备找几个小体系学一学

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发表于 Post on 2025-5-7 09:56:14 | 只看该作者 Only view this author
18217265596 发表于 2025-5-7 09:36
老师 我没学过多参考计算,但我有刻板印象类似于4Fe4S这样的体系活性空间全部纳入的话是算力不可及的
所 ...

用DMRG、iCI之类的方法是可以算得动的,参见Garnet Chan和刘文剑老师的文章
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2025-5-7 10:37:30 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-7 09:56
用DMRG、iCI之类的方法是可以算得动的,参见Garnet Chan和刘文剑老师的文章

好的好的 感谢老师指导!

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发表于 Post on 2025-5-7 12:01:04 | 只看该作者 Only view this author
各位老师好,我在使用 Gaussian 16 A 版本计算羧酸脱羧反应在不同溶剂中的能垒时遇到一个问题,当溶剂为水的时候,过渡态有一个多余的小虚频。
我使用的方法是 M06-2X/6-311++G(2d,p),采用 SMD 溶剂模型,对羧酸阴离子过渡态进行结构优化和频率分析。
在其他溶剂中(如DMSO等),SMD模型下优化和频率分析都没问题。但在水溶液中始终会出现一个额外的小虚频(如图)但是主要的虚频是对的,连接了反应进行的方向。根据卢老师的博客,这可能是SMD模型的数值噪声,但由于其他溶剂都采用该方法,我在想能不能使用同样的方法对水溶液完成计算。我也试过使用calcall,但优化一直是震荡无法收敛。
我想请问有什么办法帮助收敛吗?
如果 SMD 在水相中实在无法优化,改用 IEFPCM 进行结构优化,能否用 SMD 进行频率分析和 Head-Gordon 的热力学校正方法?有没有使用IEFPCM+SMD组合方法的文献可以参考引用?
谢谢各位老师

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发表于 Post on 2025-5-7 12:25:36 | 只看该作者 Only view this author
我按照sob老师《将Gaussian与Grimme的xtb程序联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析》中的教程,试图低精度寻找一个反应的过渡态
我的初猜是用DFT找到的过渡态( #p opt=(calcfc,ts,noeigen,maxcycle=200) freq b3lyp/6-31g(d) scrf=(smd,
solvent=toluene,read) em=gd3bj),应该是可靠的,但是xtb连用下直接跑散架了。这时候应该做固定优化吗,还是先固定后放开的找过渡态?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-7 14:52:29 | 只看该作者 Only view this author
孙一舟 发表于 2025-5-7 12:25
我按照sob老师《将Gaussian与Grimme的xtb程序联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析》中的教程,试图低精度 ...

体系又不大,DFT都能算得动,联用xtb毫无意义,是瞎折腾
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-7 15:11:31 | 只看该作者 Only view this author
1187383925 发表于 2025-5-7 12:01
各位老师好,我在使用 Gaussian 16 A 版本计算羧酸脱羧反应在不同溶剂中的能垒时遇到一个问题,当溶剂为水 ...

优化和振动分析要用相同的溶剂模型
所有体系一律用IEFPCM做opt freq
我不清楚Head-Gordon 的热力学校正指的什么
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2025-5-7 16:26:54 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-5-7 14:52
体系又不大,DFT都能算得动,联用xtb毫无意义,是瞎折腾

老师好,我需要批量计算大量该反应的过渡态能量,算1000个反应,每个反应10个构象的话,算R和S的话就要算20000个了,因此要用一些低成本的办法来算...

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发表于 Post on 2025-5-7 17:17:59 | 只看该作者 Only view this author
孙一舟 发表于 2025-5-7 12:25
我按照sob老师《将Gaussian与Grimme的xtb程序联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析》中的教程,试图低精度 ...

跑散架具体是怎么个散架法?
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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发表于 Post on 2025-5-7 18:17:28 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-7 17:17
跑散架具体是怎么个散架法?

非常抱歉我的表述有误,并非散架。但确实找不到目标的过渡态。本来应该是成键过程和质子转移协同的过渡态,最后找到的虚频有两个而且绝对值都很小。

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发表于 Post on 2025-5-7 18:18:57 | 只看该作者 Only view this author
我的输入和输出如附件(输出太大了,我放频率计算结果转化为gjf的)

Ts_C1_R_Opt.gjf

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freq.gjf

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-7 23:52:21 | 只看该作者 Only view this author
孙一舟 发表于 2025-5-7 16:26
老师好,我需要批量计算大量该反应的过渡态能量,算1000个反应,每个反应10个构象的话,算R和S的话就要算 ...

如果能证实GFN-xTB算这个不灵就别强行用GFN-xTB。还有其它的如PM6-D3H4X可用
而且并非每个构象都一定需要计算,如果改变构象的区域离反应区域远,根本不需要考虑
此外,用ONIOM(DFT:半经验),只对反应关键区域用DFT,或者恰当用混合基组只对重要部分用较好基组,可以令计算耗时比全都用DFT低得多得多,就算计算几千个也不费劲
与其为了节约耗时而冒风险用可能不理想的方法,还不如多花点时间用稳健的方法。
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发表于 Post on 2025-5-8 08:18:25 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-5-7 15:11
优化和振动分析要用相同的溶剂模型
所有体系一律用IEFPCM做opt freq
我不清楚Head-Gordon 的热力学校正 ...

谢谢Sober老师的解答,那我换用IEFPCM。

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发表于 Post on 2025-5-8 09:45:08 | 只看该作者 Only view this author
孙一舟 发表于 2025-5-7 18:17
非常抱歉我的表述有误,并非散架。但确实找不到目标的过渡态。本来应该是成键过程和质子转移协同的过渡态 ...

会不会这个反应是无垒反应?
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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发表于 Post on 2025-5-8 10:32:56 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-8 09:45
会不会这个反应是无垒反应?

应该不是,用DFT计算是可以顺利找到过渡态的,虚频检验符合预期,所以我感觉可能是计算精度下降导致的不好找过渡态?

本版积分规则 Credits rule

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