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标题: 求助过渡金属配合物的计算采用什么泛函更好？ [打印本页]

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Author: mt13 时间: 2020-9-4 21:40
标题: 求助过渡金属配合物的计算采用什么泛函更好？
本帖最后由 mt13 于 2020-9-4 21:51 编辑

请教老师，sob老师《简谈量子化学计算中DFT泛函的选择》这篇文章在最新版中写到“计算过渡金属配合物：SCAN、TPSSh、BP86、B97-1、PBE0、MN15L。B3LYP也能用，但表现一般。最好都加D3(BJ)校正”，而在今年年初上初级班的讲义上老师在适合过渡金属配合物里还写了M06L。请教老师，去掉了M06L是有什么原因？
我是过渡金属配合物，配体是含苯环的较大有机配体，是做这个配合物在低级别下几何优化和振动分析，较高级别下单点，还有过渡态搜索、自由能与反应势垒。请问老师在上述泛函中有优先推荐的吗？
博文中的“多参考特征强的体系”是怎样的结构，老师可以举一些例子吗？

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-9-5 00:31
本帖最后由喵星大佬于 2020-9-5 00:47 编辑

因为M06L确实不好，算得并不准
根据J. Chem. Theory Comput. 2019, 15, 3610和J. Chem. Theory Comput. 2018, 14, 2596，用SCAN-D3，TPSS-D3，wB97X-V，wB97M-V，MN15，PBE0-D3都是不错，低价方法里面用B97-3c精度比普通的小基组要好不少。只算能量的话，双杂化PWPB95-D3很好，在要高精度就DLPNO-CCSD(T)，M06L比上面这几个都差了不少。

作者
Author: sobereva 时间: 2020-9-5 02:28
简谈量子化学计算中DFT泛函的选择
http://sobereva.com/272（http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html）
我推荐的那些没有先后顺序，倘若真有优先级的话，文中必然会明确说。用不同体系进行测试，泛函排名先后都没有定数。但无论怎么测试B3LYP都排不到前面，而M06L很多情况表现都算不上多好。

非要只用一个，opt freq可以先考虑PBE0-D3(BJ)或TPSSh。算能量能用双杂化用双杂化，不能的话先考虑PBE0-D3(BJ)。wB97X-V或wB97M-V虽然可能表现也很不错，但终究不是专门给含过渡金属体系设计的，如果没有个实验值或者较准确理论数据参照的话，心里容易没底。

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作者
Author: mt13 时间: 2020-9-5 08:57

喵星大佬发表于 2020-9-5 00:31
因为M06L确实不好，算得并不准
根据J. Chem. Theory Comput. 2019, 15, 3610和J. Chem. Theory Comput. 20 ...

谢谢老师

作者
Author: mt13 时间: 2020-9-5 08:57

sobereva 发表于 2020-9-5 02:28
简谈量子化学计算中DFT泛函的选择
http://sobereva.com/272（http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html ...

谢谢老师

作者
Author: 陈小北 时间: 2020-9-28 15:14
你好你好

是做的铁吗?

因为我也是做铁的，所以看到之后好有共鸣啊

作者
Author: mt13 时间: 2020-10-11 10:30

陈小北发表于 2020-9-28 15:14
你好你好

是做的铁吗?

你好，我是做Cr配合物的

作者
Author: renzhogn424 时间: 2020-10-24 16:59

mt13 发表于 2020-10-11 10:30
你好，我是做Cr配合物的

后来你们选了什么泛函？？？PBE0还是wB97？

作者
Author: 双黄蛋 时间: 2020-10-25 00:20
你好，我也有同样的问题。我是做单茂稀土金属配合物引发烯烃聚合的。本人领域内有一位专门做计算的教授，看了他近七八年的文章，发现了一个特点，几乎优化全部使用b3pw91且不加d3，单点几乎全部使用m06并加溶剂模型，且无论优化还是单点都将硅原子使用赝势，并给这一套命了个名分别为BsI和BSII。文中提到使用这些泛函能更贴近实验数据。近一两年该课题组新发的文章里使用b3lyp优化，m06l算单点，我就更不解了。参加过初级和基础培训班后，我深知使用b3lyp优化配合物是不合适的，然而本人领域内几乎他一家独大。更令我不解的是，他们的文章中多次提到用mulliken电荷去做比较，如某配合物中心金属的电正性比另一个配合物中心金属的电正性高，就用的mulliken电荷去比的。

作者
Author: abin 时间: 2020-10-25 10:11

双黄蛋发表于 2020-10-25 00:20
你好，我也有同样的问题。我是做单茂稀土金属配合物引发烯烃聚合的。本人领域内有一位专门做计算的教授，看 ...

涉及到激发态优化的，你会发现，b3lyp , pbe0效果十分不错。m06系列的基本死翘翘。

如果不涉及到激发态优化和频率这种计算，可以忽略以上的说法。

另，以上针对金属配合物基本成立。

作者
Author: mt13 时间: 2020-10-25 18:06

renzhogn424 发表于 2020-10-24 16:59
后来你们选了什么泛函？？？PBE0还是wB97？

我按照sob老师的推荐，用了PBE0-D3BJ

作者
Author: mt13 时间: 2020-10-25 18:10
本帖最后由 mt13 于 2020-10-25 18:11 编辑

双黄蛋发表于 2020-10-25 00:20
你好，我也有同样的问题。我是做单茂稀土金属配合物引发烯烃聚合的。本人领域内有一位专门做计算的教授，看 ...

m06l和b3lyp计算配合物表现一般，但是也凑合能用吧。“计算闭壳层金属有机反应：首选wB97X-V，其次PBE0-D3(BJ)。若只能用纯泛函则用TPSS-D3(BJ)”，“计算过渡金属配合物：TPSSh、BP86、PBE0、MN15L、SCAN（排名不分先后）。B3LYP也不是不能用，但不推荐，因为表现很平庸。最好都加DFT-D3(BJ)校正。算单点用wB97X-V可能结果明显更好”这是sob老师说的。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-25 18:44

mt13 发表于 2020-10-25 18:10
m06l和b3lyp计算配合物表现一般，但是也凑合能用吧。“计算闭壳层金属有机反应：首选wB97X-V，其次PBE0-D ...

能用双杂化当然PWPB95-D3(BJ)

作者
Author: mt13 时间: 2020-10-25 19:00

喵星大佬发表于 2020-10-25 18:44
能用双杂化当然PWPB95-D3(BJ)

好的谢谢老师

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-10-25 19:02

mt13 发表于 2020-10-25 19:00
好的谢谢老师

只是算能量哦，PWPB95没有解析梯度的，优化用优化用PBE0D3（BJ）就好了

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-30 10:09

sobereva 发表于 2020-9-5 02:28
简谈量子化学计算中DFT泛函的选择
http://sobereva.com/272（http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html ...

老师，我探究的是卟啉中心引入不同的金属原子对器件性能的影响。涉及的都是过渡金属，比如锌，铜，铂，钯等。因为计算之前需要进行泛函与基组的筛选，如果按照HF含量，选择B3LYP,PBE0,PBE38,M06-2x等已经不适用。想请问老师，对于这样的主要想探究中心金属影响的体系，筛选泛函时，应该按照什么进行筛选，选择哪些泛函计算对比更合适？辛苦老师了

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-30 12:11

xxzj 发表于 2020-11-30 10:09
老师，我探究的是卟啉中心引入不同的金属原子对器件性能的影响。涉及的都是过渡金属，比如锌，铜，铂，钯 ...

这种非常普通的体系根本没必要做什么所谓的“筛选”
谈谈量子化学研究中什么样的benchmark才有意义
http://sobereva.com/554（http://bbs.keinsci.com/thread-17826-1-1.html）

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-30 18:51

sobereva 发表于 2020-11-30 12:11
这种非常普通的体系根本没必要做什么所谓的“筛选”
谈谈量子化学研究中什么样的benchmark才有意义
htt ...

老师，我看实验文章都选择的是B3LYP，然后我研究重点在于卟啉中心金属原子变化带来的影响上。涉及到不同的过渡金属，我选择和实验上一样的BTLYP会受到质疑吗？还是从SCAN、TPSSh、BP86、B97-1、PBE0、MN15L这些泛函中重新选择。谢谢老师

作者
Author: sobereva 时间: 2020-12-1 16:23

xxzj 发表于 2020-11-30 18:51
老师，我看实验文章都选择的是B3LYP，然后我研究重点在于卟啉中心金属原子变化带来的影响上。涉及到不同 ...

没有叫BTLYP的泛函，“和实验上一样”语义不明，做实验和泛函毫无联系

一般先考虑PBE0，无论是对于描述配合物体系，还是对于电子激发问题计算，都是如此。
如果有其它特殊情况，说明具体研究什么问题

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 18:40

xxzj 发表于 2020-11-30 18:51
老师，我看实验文章都选择的是B3LYP，然后我研究重点在于卟啉中心金属原子变化带来的影响上。涉及到不同 ...

如果金属是闭壳层，且没有强相关，选PBE0。
如果涉及开壳层金属，或者有强相关（比如金属离子的氧化性或者还原性比较强），可能需要具体问题具体分析，保险起见最好查一下文献计算类似的体系一般用什么泛函，注意只能找那些已经和实验或者高精度理论计算结果对比过，由此证明了计算结果可靠的文章。个人经验，TPSSh适合算铁，BP86适合算钴

作者
Author: xxzj 时间: 2020-12-1 20:41

wzkchem5 发表于 2020-12-1 18:40
如果金属是闭壳层，且没有强相关，选PBE0。
如果涉及开壳层金属，或者有强相关（比如金属离子的氧化性或 ...

嗯呢，知道啦，谢谢老师

作者
Author: 酥大墙 时间: 2024-9-3 22:17

双黄蛋发表于 2020-10-25 00:20
你好，我也有同样的问题。我是做单茂稀土金属配合物引发烯烃聚合的。本人领域内有一位专门做计算的教授，看 ...

我也接触过与他们课题组相关的计算。对于你的疑问，我的看法如下：
首先，他们所谓的稀土大部分体系都是Sc(III)或Y(III)，没有什么特别的电子结构，本身对泛函和基组都不敏感。对于这类体系，早期他们就哪个与实验（一般为晶体数据，少数有实验测定的活化能数据）对上就用哪个，后期就直接原封不动地沿用该方法。至于M06算单点那更是从US的某大名家照搬的。
Si用赝势基组是早期（2005-2010年代）为了成本或者算力考虑设置的，但现在其计算水准并没有与时俱进。侥幸的是，在该类体系中，Si用赝势处理与否，宏观上结果并没有显著差别。
用Mulliken电荷比较金属中心的电子性质，说明他们除此并没有什么可以掌握的有效分析手段。如今的Multiwfn有各种各样的物理意义明确的分析手段，相比粗暴的电荷比较不能合理太多。
最后，他一家独大是因为他背后有固定的实验合作者作为靠山，而并不取决于他本人的计算化学造诣如何。
总之泛函和基组的选择不能违背基本原理，也不可迷信“权威”照搬已发表文献所采用的方法。
反正我选择泛函基本只需参照Sob老师的文章http://sobereva.com/272。

作者
Author: ABQTrap 时间: 2024-9-4 09:33

wzkchem5 发表于 2020-12-1 18:40
如果金属是闭壳层，且没有强相关，选PBE0。
如果涉及开壳层金属，或者有强相关（比如金属离子的氧化性或 ...

老师，如果算铜，除了常用的PBE0和TPSSh，根据您的经验哪个泛函好一些？谢谢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2024-9-7 15:14

ABQTrap 发表于 2024-9-4 02:33
老师，如果算铜，除了常用的PBE0和TPSSh，根据您的经验哪个泛函好一些？谢谢

和价态关系很大，Cu(I)、Cu(II)、Cu(III)最优泛函很不一样。一般还是自己查类似配合物的文献比较可靠

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