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标题: 使用ORCA和Multiwfn产生UV-Vis和ECD光谱的全过程 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2019-5-20 07:58
标题: 使用ORCA和Multiwfn产生UV-Vis和ECD光谱的全过程
今天看见CCL上有人求助完整的绘制ECD光谱的步骤，而且还要求程序是免费的，于是笔者写了一个完整的教程，通过ORCA进行全部计算，然后用Multiwfn绘制UV-Vis和ECD光谱

Simulating UV-Vis and ECD spectra using ORCA and Multiwfn
http://sobereva.com/485

不会装ORCA的话看
量子化学程序ORCA的安装方法
http://sobereva.com/451（http://bbs.keinsci.com/thread-11697-1-1.html）

注：上面的教程只是个皮毛，而且对应的是老版本的。真正想一次性完整系统学习ORCA并达到精通的话，切勿错过北京科音高级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KAQC），里面对ORCA程序和各种相关理论背景知识有极其全面、深入、系统的讲解！

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-8-6 22:18
老师，在http://bbs.keinsci.com/thread-2388-1-1.html博文中，gentor扫描方式做分子构象搜索产生的cluster.xyz文件怎么进行下一步的使用ORCA和Multiwfn产生UV-Vis和ECD光谱，直接将cluster.xyz导入到Multiwfn目录下吗？在gentor中已经优化和进行单点能计算了，在Multiwfn中该怎么操作啊？给个教程呗

作者
Author: sobereva 时间: 2019-8-7 01:27

欢乐多发表于 2019-8-6 22:18
老师，在http://bbs.keinsci.com/thread-2388-1-1.html博文中，gentor扫描方式做分子构象搜索产生的cluster ...

自行把cluster.xyz文件里你要用的那一帧单独提取出来成为含单个结构的.xyz文件，然后载入Multiwfn并产生ORCA输入文件就完了

不懂xyz格式的话看
谈谈记录化学体系结构的xyz文件
http://sobereva.com/477

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-8-7 08:27
本帖最后由欢乐多于 2019-8-7 17:30 编辑

sobereva 发表于 2019-8-7 01:27
自行把cluster.xyz文件里你要用的那一帧单独提取出来成为含单个结构的.xyz文件，然后载入Multiwfn并产生O ...

好的老师，不过还有两个问题。
问题1：因为在gentor扫描方式做分子构象搜索中进行了优化和单点能计算，那么是提取优化产生的cluster.xyz文件中数据还是单点能产生的cluster.xyz文件数据？

问题2：因为在构象搜索中已经进行优化或单点能计算，比如用到老师您大力推荐的! RI-PWPB95 D3 def2-QZVPP def2/J def2-QZVPP/C级别的双杂化泛函和基组，那么进入Multiwfn再次优化是否多余（费时和费力）？是否可以直接进行激发态振动分析，即size=1.28571em]Calculation of excited states？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-8-8 04:57

欢乐多发表于 2019-8-7 08:27
好的老师，不过还有两个问题。
问题1：因为在gentor扫描方式做分子构象搜索中进行了优化和 ...

里面的结构都是一样的，只不过经过isostat按照能量排序后顺序可能不一样。比如你要算能量最低的，那显然是取单点产生的cluster.xyz里的第一个结构（这里假定你的单点级别高于opt级别）

如果你都已经用到了双杂化泛函通过molclus+ORCA组合对各个结构算了高精度单点，除非你之后还想用更高的（比如DLPNO-CCSD(T)），否则显然就不需要再算一次单点了。

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-8-8 13:07

sobereva 发表于 2019-8-8 04:57
里面的结构都是一样的，只不过经过isostat按照能量排序后顺序可能不一样。比如你要算能量最低的，那显然 ...

老师，按照博文http://sobereva.com/485计算ECD显示的270nm，而感兴趣的是190-400nm的ECD情况，即使增加计算的态数，还是270nm，是要在TDDFT计算里加关键词吗？

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-8-8 20:51
本帖最后由欢乐多于 2019-8-8 22:05 编辑

sobereva 发表于 2019-8-8 04:57
里面的结构都是一样的，只不过经过isostat按照能量排序后顺序可能不一样。比如你要算能量最低的，那显然 ...

老师，有些步骤好抽象，问题1：molclus计算单点能后，单点能是E=，是DE=，还是啥?
问题2：在振动分析后，获得几个构象的Thermal correction to Gibbs Free Energy后，而玻尔兹曼DeltaE=啥？

虽然在博文http://bbs.keinsci.com/thread-577-1-1.html已经说的很详细“E是体系能量，DE是相对于能量最低的构型的相对能量，DGmin是当前构型与与它构型最相近的构型的几何偏差......"，但到底还是没有说明哪个是单点能；虽然在多处博文，比如http://sobereva.com/383；http://bbs.keinsci.com/thread-577-1-1.html等，都说到将自由能校正量与单点能相加，得到准确度较好的自由能，然后根据玻尔兹曼公式计算常温下的分布比例，第1个构象的自由能校正能量并不是零，相加后，又如何得到第1个构象的DeltaE为零？这个过程，很抽象

作者
Author: sobereva 时间: 2019-8-9 06:15

欢乐多发表于 2019-8-8 13:07
老师，按照博文http://sobereva.com/485计算ECD显示的270nm，而感兴趣的是190-400nm的ECD情况，即使增加 ...

算的态数越多，额外算出来的态是对应越低波长的区域的，显然增加态数毫无意义
本来就没有270~400nm区域的吸收，你不可能强行让程序算出来

作者
Author: sobereva 时间: 2019-8-9 06:18

欢乐多发表于 2019-8-8 20:51
老师，有些步骤好抽象，问题1：molclus计算单点能后，单点能是E=，是DE=，还是啥?
问题2：在振动分析后 ...

1 显然是E=
2 仔细看此文关于怎么正确计算自由能
谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算
http://sobereva.com/327（http://bbs.keinsci.com/thread-3345-1-1.html）

没有前提下，“能量”一律默认是指的电子能量，仔细看此文了解基本常识
谈谈该从Gaussian输出文件中的什么地方读电子能量
http://sobereva.com/488（http://bbs.keinsci.com/thread-13450-1-1.html

一点也不抽象，理清楚基本逻辑

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-10-5 23:21
本帖最后由欢乐多于 2019-10-5 23:37 编辑

sobereva 发表于 2019-8-9 06:18
1 显然是E=
2 仔细看此文关于怎么正确计算自由能
谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算

老师，您好！
（1）在用molclus构象搜索、优化、振动分析及单点能计算后，尝试再次用molclus调用orca对traj.xyz中的几个构象进行激发态振动分析以得到ECD光谱，itask为0，template.inp文件见附件，您看是否可行？
（2）此外，激发态振动分析的耗时是基态优化振动分析的5-8倍，特别耗时，这种现象您看是否正常？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-10-6 07:12

欢乐多发表于 2019-10-5 23:21
老师，您好！
（1）在用molclus构象搜索、优化、振动分析及单点能计算后，尝试再次用molclus调用orca对t ...

显然特别耗时，本身激发态计算就远比基态贵得多，更何况ORCA没有TDDFT解析Hessian

算ECD根本就不需要做振动分析。我的文中完全没有提对激发态做振动分析

作者
Author: 欢乐多 时间: 2019-10-6 19:53

sobereva 发表于 2019-10-6 07:12
显然特别耗时，本身激发态计算就远比基态贵得多，更何况ORCA没有TDDFT解析Hessian

算ECD根本就不需要 ...

嗯，是的老师，没有提振动分析，又仔细阅读相关博文http://sobereva.com/265，才知道ECD谱是激发态振子强度的计算结果，那么在molclus中setting.ini中itask设为0是否可以？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-10-7 07:11

欢乐多发表于 2019-10-6 19:53
嗯，是的老师，没有提振动分析，又仔细阅读相关博文http://sobereva.com/265，才知道ECD谱是激发态振子强 ...

ECD强度通过转子强度体现。仔细看此文搞清楚原理
使用Multiwfn绘制红外、拉曼、UV-Vis、ECD、VCD和ROA光谱图
http://sobereva.com/224

没测试过。可能可以

作者
Author: viycole 时间: 2022-10-10 12:00
sob老师，您好！我用官网最新版Multiwfn绘制ECD图谱遇到一个问题。绘制图谱使用的ORCA5.0.3计算结果，进入绘制页面后，选择0 Plot spectrum进行作图时，展示的是一张空白的图，如附件所示。
后续我找到了旧一点版本的Multiwfn进行绘制，发现是没有问题的。感觉有可能新版本Multiwfn软件有什么地方与ORCA输出文件有冲突了，老师可以验证一下。看看是不是有bug

作者
Author: sobereva 时间: 2022-10-10 16:26

viycole 发表于 2022-10-10 12:00
sob老师，您好！我用官网最新版Multiwfn绘制ECD图谱遇到一个问题。绘制图谱使用的ORCA5.0.3计算结果，进入 ...

是个bug，我已更新了Multiwfn官网上最新版本修正了此问题

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)