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标题: 求助高斯软件计算天然产物得ECD图谱 [打印本页]

作者
Author: healthyworld 时间: 2016-5-6 16:47
标题: 求助高斯软件计算天然产物得ECD图谱
各位网友，你们有没有专门研究计算ECD图谱的？

作者
Author: zsu007 时间: 2016-5-6 20:57
我会一点计算ECD确定天然产物绝对构型，需要帮助的话给我发短信！

作者
Author: healthyworld 时间: 2016-5-7 09:13

zsu007 发表于 2016-5-6 20:57
我会一点计算ECD确定天然产物绝对构型，需要帮助的话给我发短信！

层主有专门做这个么？

作者
Author: sobereva 时间: 2016-5-14 19:14
有问题直接问就行了，否则很难给你提供帮助。
高斯算ECD是很简单的事，参见
使用Multiwfn绘制红外、拉曼、UV-Vis、ECD和VCD光谱图
http://sobereva.com/224

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-15 11:37
对于ECD计算，分子构象搜索后依据什么对搜索结果筛查下一步要进行优化的对象？有的说依据构象搜索结果中的E值<10 kacl/mol, 有的说依据rel E<2 kal/mol, 有的说依据Boltzmann Dist<10%。另外，有的不管以上搜索结果，只是从前面E值的从小到大顺序分别计算单点能和吉布斯自由能，得出相对单点能值（rel E）和相对吉布斯自由能值（rel G值），再根据 rel E 和 rel G 都<2 kal/mol 且自由能的 Boltzmann Dist 分布>2% 的构象做下一步的优化。请问哪一种方法正确或者都不正确？

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-15 11:59

qcn 发表于 2016-9-15 11:37
对于ECD计算，分子构象搜索后依据什么对搜索结果筛查下一步要进行优化的对象？有的说依据构象搜索结果中的E ...

看具体体系和实际计算能力，以及计算级别，比较粗糙的方法都没法正确区分开2kcal/mol差异。
比如分三步，半经验优化->DFT优化+频率->双杂化大基组算单点
半经验优化完可以提取比如50个留到DFT优化+频率，然后再取自由能最低的20个算高精度单点，加到DFT自由能校正量上得到精确自由能。
每次留多少没有定数，看实际问题和计算条件。

对于ECD计算目的，稳妥点的话，至少最后筛出来的自由能最高的那个构象占波尔兹曼分布别超过5%（或者放宽点，10%）。

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-15 15:35
请问高精度单点能的计算是不是DFT/B3LYP/6-31G方法得出的SCF值？
步骤能不能理解成这样：（1）semi-emprical or Hartree-Fock/6-31G opt 优化结构；（2）优化的结构运行 DFT/B3LYP/6-31G opt 得到高精度单点能SCF值（3）DFT/B3LYP/6-31G opt+freq 得到自由能校正量（sum of electronic and thermal free energies），加上SCF值就得到精确自由能。（4）计算精确自由能的玻尔兹曼分布 P（100%），筛选 P>5% 或 10% 的构象做ECD计算. 谢谢sob老师的耐心解答。

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-15 15:43

qcn 发表于 2016-9-15 15:35
请问高精度单点能的计算是不是DFT/B3LYP/6-31G方法得出的SCF值？
步骤能不能理解成这样：（1）semi-empric ...

6-31G根本没法用
谈谈量子化学中基组的选择
http://sobereva.com/336

筛选过程参考
使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=577

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-15 18:40
谢谢sob老师。

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-17 12:58
计算ECD时我见很多人的论文或者一些计算化学文献提到相对能（relative energy）和相对吉布斯自由能（relative Gribbs free energy)，请问这个相对能是怎么来？

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-17 15:49

qcn 发表于 2016-9-17 12:58
计算ECD时我见很多人的论文或者一些计算化学文献提到相对能（relative energy）和相对吉布斯自由能（relati ...

相对能根本就没有明确的指代
相对电子能量、相对自由能、相对内能、相对焓都有可能
所以不要效仿某些文献用这种含糊不清的词

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-17 16:54
谢谢sob老师。

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-17 20:42
ECD计算中无论是结构优化还是精确自由能计算，输出文件都会看到一个SCF done E=A值，在gaussian view界面summary 也可以看到 E=B 值，并且 A 和B 值稍稍有点不同，请问他们各自代表的意义是什么？比如计算自由能，该选哪一个合理？

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-18 09:17

qcn 发表于 2016-9-17 20:42
ECD计算中无论是结构优化还是精确自由能计算，输出文件都会看到一个SCF done E=A值，在gaussian view界面su ...

不要管gview显示的
优化任务输出文件里最后一次scf done是最后结构下当前级别的能量（对于HF、DFT来说）
算自由能用这个干嘛。用懒人的方法直接读取freq任务给出的自由能值，如果用勤快人的方法又用不到这个值。

懒人和勤快人的方法看这里：
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

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-18 18:24
我看到身边的同学计算ECD的步骤是这样的：（1）结构优化。（2）频率分析读取 G 值（sum of electronic and thermal free energies）,在此基础上以最低能量为参考算出relative free Gibbs，确定下一步要做精确自由能的结构。（3）精确计算电子能量，加上频率分析的校正值，得到精确自由能，再次以最低能量为参考算出relative free Gibbs，得出玻尔兹曼构象分布。这样得出的结果有什么问题吗？

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-18 19:00
另外，我看到他们方法中使用 B3LYP/TZVP 计算精确自由能，使用 B3PW91/TZVP 做TDDFT计算，最后ECD图谱的标题是 B3PW91/TZVP 水平下理论计算结果与实验值的比较。请问精确自由能计算和TDDFT计算在gviews中的操作是不是一样，即job type (enegy); method (TD-SCF/DFT/default spin/B3BLYP).

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-18 19:10

qcn 发表于 2016-9-18 18:24
我看到身边的同学计算ECD的步骤是这样的：（1）结构优化。（2）频率分析读取 G 值（sum of electronic and ...

没问题

作者
Author: sobereva 时间: 2016-9-18 19:12

qcn 发表于 2016-9-18 19:00
另外，我看到他们方法中使用 B3LYP/TZVP 计算精确自由能，使用 B3PW91/TZVP 做TDDFT计算，最后ECD图谱的标 ...

拿B3LYP/TZVP算单点根本不够精确。
双杂化泛函用不动的话至少也应该用M062X，比B3LYP准得多。
构象自由能一点偏差就可能影响波尔兹曼分布很大。
基本上推荐M062X/def2TZVP算单点，更好点就用诸如DSD-PBEP86-D3(BJ)/cc-pVTZ算单点。如果牵扯弱相互作用还需给重原子加弥散。

B3LYP算自由能却用B3PW91做TDDFT，完全说不通。二者算TDDFT半斤八两。

不要管gview里的输出，都是给菜鸟看的。

作者
Author: qcn 时间: 2016-9-18 19:39
我还想确认一下单点计算和TDDFT计算本质上是不是一样的呢？

作者
Author: nxh4883 时间: 2019-4-17 18:52
一个化合物有6六个构象，用M06-2x/def-2tzv算单点能发现前四个构象的分布之和接近99%，但用b2plyp/def2-tzvp算单点发现，前四个分布之和变为94%，后两个构象的玻尔兹曼分布之和为6%，请问应该以哪个结果为参考?

作者
Author: sobereva 时间: 2019-4-17 19:52

qcn 发表于 2016-9-18 19:39
我还想确认一下单点计算和TDDFT计算本质上是不是一样的呢？

差十万八千里

作者
Author: sobereva 时间: 2019-4-17 19:53

nxh4883 发表于 2019-4-17 18:52
一个化合物有6六个构象，用M06-2x/def-2tzv算单点能发现前四个构象的分布之和接近99%，但用b2plyp/def2-tzv ...

B2PLYP不加D3还未必拼得过M06-2X
以B2PLYP-D3/def2-TZVPP作为参考标准（但这仍算不上金标准）

作者
Author: another 时间: 2021-11-24 16:37

zsu007 发表于 2016-5-6 20:57
我会一点计算ECD确定天然产物绝对构型，需要帮助的话给我发短信！

您好，还能分享ECD计算经验吗

作者
Author: Henge 时间: 2023-2-18 17:13
分享一下我理解的目前天然产物ECD计算流程（Gaussian）：
①通过NOESY、耦合常数和一些化学方法确定相对构型；
②对结构进行构象搜索；（方法很多，包括大部分天然产物文献里会使用的Spartan软件，但还是推荐论坛里的方法，合理高效还免费，并且有很详尽的教程，最好先学习一下linux系统的简单基础知识）
③在Gaussian上用DFT优化构象→振动能分析计算→计算单点能→TDDFT计算ECD；（优化与计算涉及知识包括：gaussian作业文件的生成、计算关键词的使用、基组泛函的选择，溶剂模型等）
④计算构象的玻尔兹曼分布；（推荐sob老师的Shermo程序）
⑤根据分布绘图；（Multiwfn、SpecDis）

个人的心得和建议
1、流程②到④推荐学习使用sob老师的molclus（功能强大而且也不仅限于使用Gaussian），并且结合这个帖子学习http://bbs.keinsci.com/thread-16255-1-1.html
2、根据流程学会看懂文献里计算部分的描写和引用，特别是天然产物杂志JNP里的
3、遇到问题在论坛里看看先，有时候不同时间看同一个帖子都有不同的理解，多看看多理解肯定能学到东西

我也是新手，分享一下自己的理解，说的不对还请各位老师批评指正！

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