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标题: 证明B3LYP-D3(BJ)非常适合优化弱相互作用体系的一篇文章 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2020-9-21 18:25
标题: 证明B3LYP-D3(BJ)非常适合优化弱相互作用体系的一篇文章
Beyond Energies: Geometries of Nonbonded Molecular Complexes as Metrics for Assessing Electronic Structure Approaches
Martin Head-Gordon, et al.
J. Chem. Theory Comput. 2015, 11, 4, 1481–1492
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ct501050s
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之前我就一直很推荐用B3LYP-D3(BJ)优化弱相互作用复合物体系，精度没问题，速度快，又明显没有M06-2X那么容易出虚频。今天偶然看到这篇文章，此文更是体现出B3LYP-D3(BJ)不仅是很好的选择，甚至从精度角度来说都可以算是首选，给使用B3LYP-D3(BJ)优化弱相互作用体系提供了很好的支撑。这也是为什么现在一些高精度弱相互作用测试集比如HB300SPX（https://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.0c00715）也用B3LYP-D3(BJ)作为优化体系的级别。M06-2X的优化精度在此文里表现不理想，完全比不上其计算相互作用能的良好的精度水准。

优化误差测试：
(, 下载次数 Times of downloads: 107)

当然，适合用B3LYP-D3(BJ)优化复合物的前提是能正确描述每个单体的几何和电子结构。而像18碳环复合物这类体系，拿B3LYP-D3(BJ)优化显然是不可接受的。笔者最近发了篇研究18碳环弱相互作用的文章，是用wB97XD/def2-TZVP优化的复合物体系：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622320309076。根据上面的文章测试，wB97XD优化复合物精度虽然不拔尖，但比M06-2X平均精度还好点。

作者
Author: exity 时间: 2020-9-21 19:49
真是老当益壮啊！B3LPY靠D3校正又+1了一次！

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-9-21 20:33
本帖最后由喵星大佬于 2020-9-21 20:42 编辑

没测试有机体系优化也很常用的PBE0-D3(BJ)和纯泛函里算弱相互作用不错的BLYP-D3(BJ)，有点遗憾，后面出来的B97-3c也可以测一下，测试集也不大有空可以补上当然这个测试也说明B3LYP不带色散校正在弱相互作用里完全没法用，也是常识吧

作者
Author: ghifi37 时间: 2020-9-21 22:09
看起来VV10也挺好的，带非局域项，还是纯泛函

作者
Author: 双黄蛋 时间: 2020-9-22 09:01
请问社长，我优化时用B3LYP，算单点时用M06L，都加D3矫正，B3LYP可以加D3也可以加D3BJ，而M06L只能加D3。我是都统一用D3，还是优化时用D3BJ算单点时用D3？

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-9-22 09:47

双黄蛋发表于 2020-9-22 09:01
请问社长，我优化时用B3LYP，算单点时用M06L，都加D3矫正，B3LYP可以加D3也可以加D3BJ，而M06L只能加D3。我 ...

所以为什么要用B3LYP优化M06L算单点？M06系列泛函没有BJ形式的D3校正，只有zero形式的。这个泛函的选择方式本身就不合理。优化结构用了B3LYP-D3(BJ)的话结构精度已经足够，如果要更高精度的单点，完全可以选择wB97M-V或者双杂化，M06L在各种体系里精度本来也不怎么样。

作者
Author: 双黄蛋 时间: 2020-9-22 10:21

喵星大佬发表于 2020-9-22 09:47
所以为什么要用B3LYP优化M06L算单点？M06系列泛函没有BJ形式的D3校正，只有zero形式的。这个泛函的选择 ...

涉及一个过渡金属原子，所以选择M06L。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-9-22 10:42
本帖最后由喵星大佬于 2020-9-22 10:45 编辑

双黄蛋发表于 2020-9-22 10:21
涉及一个过渡金属原子，所以选择M06L。

过渡金属原子优化和单点都用PBE0-D3(BJ)就好了，过渡金属反应能之类的计算里面M06LD3也没比PBE0-D3(BJ)好，该类型下PBE0-D3(BJ)几乎是常用非双杂化泛函里最好的了甚至超越不少双杂化，更何况M06L优化结构，尤其是有机配体部分更不行。能量计算在用得起双杂化的情况下用PWPB95D3或者wB97M(2)/wB97X(2)。
J. Chem. Theory Comput. 2018, 14, 2596里面就表明M06L算金属有机反应在纯泛函里也不算好的，SCAN-D3/TPSS-D3/PBE-D3都明显更好盲目模仿文献里的计算方法不可取，这种明显就是模仿了houk和他的某些徒子徒孙的文章。在当年没有D3的时候，M06系列对弱相互作用的拟合确实在一定程度上改善了反应能之类的计算精度，但是放到现在来说还是差得太远了，时代变了

作者
Author: 双黄蛋 时间: 2020-9-22 11:54

喵星大佬发表于 2020-9-22 10:42
过渡金属原子优化和单点都用PBE0-D3(BJ)就好了，过渡金属反应能之类的计算里面M06LD3也没比PBE0-D3(BJ)好 ...

感谢。我是实验为主，少量计算做补充，对精度要求不是很高。B3LYP优化和M06L算单点是从我们同一领域内专门做计算的课题组借用过来的，人家用这一方法连年发文章，当然也能明显看出这种计算方法在他那里一代代的传而没有改进。

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2020-9-22 12:03

双黄蛋发表于 2020-9-22 11:54
感谢。我是实验为主，少量计算做补充，对精度要求不是很高。B3LYP优化和M06L算单点是从我们同一领域内专 ...

对于这种做法，在这篇里面写的很清楚了http://bbs.keinsci.com/thread-9878-1-1.html

补充：有本文的读者表示，我看那知名的做有机反应计算的xxx大牛，人家就是B3LYP优化，M06L算单点，在高档次期刊发了很多文章。言下之意泛函这么切换才是正确、最佳的。在本文上面一段我刚说完B3LYP优化，单点切换成M06-2X的理由就不是非常显著，而M06L算单点，对有机体系本来就明显不适合，更没有什么依据表明结果比B3LYP更好，干嘛换泛函？这不是没事找事么？人家名气大，人家的做法就是对的？况且这大牛只不过是应用性计算做得多才出名，不是专门搞理论方法的，存在认识误区、有不恰当的做法是很正常的。而且人家声名在外，审稿人往往还是大牛的熟人，即便审稿人对其切换泛函有看法、觉得并不妥当，只要结果不存在明显、严重不合理性，审稿人看在作者的面子上一般也不会追究。而你和那位大牛不同，你如果盲目效仿这大牛的并不科学的做法，就会有极高的几率被审稿人盯上，还可能不依不饶，到时候你怎么对自己都说不清楚的切换泛函的做法予以合理解释？就算你把大牛这么做的一些文章给审稿人看，审稿人也未必会放过你。要牢记：在不懂基本原理的情况下盲目效仿他人的做法是极度危险的！

作者
Author: sobereva 时间: 2020-9-22 12:51

双黄蛋发表于 2020-9-22 11:54
感谢。我是实验为主，少量计算做补充，对精度要求不是很高。B3LYP优化和M06L算单点是从我们同一领域内专 ...

不懂原理，盲目效仿等于自杀

对于过渡金属体系优化，B3LYP是糟糕的选择，这里明确说了
谈谈量子化学研究中什么时候用B3LYP泛函优化几何结构是适当的
http://sobereva.com/557（http://bbs.keinsci.com/thread-17899-1-1.html）

而对于过渡金属体系能量计算，M06L也不是什么上佳选择。近些年的一些过渡金属体系的测试集比如MOR41等横测当中M06L普遍表现平庸。所以下面的博文里对过渡金属体系我现在都没把M06L纳入推荐。
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）
该用什么仔细看上文的推荐

作者
Author: IIIO_OIII 时间: 2020-10-9 01:53
感谢社长的分享。

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