计算化学公社

标题: 有2个铜和2个铁原子片段之间的相互作用能计算不出来，原因是？ [打印本页]

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Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 17:48
标题: 有2个铜和2个铁原子片段之间的相互作用能计算不出来，原因是？
想计算两个片段之间的相互作用能，有个片段有2个铜原子和2个铁原子，计算的不收敛，不知道是什么原因。两个铁原子距离很远，感觉应该不是反铁磁耦合吧

作者
Author: Ferrocene 时间: 2022-11-8 18:19
以你这种拍脑袋建模的做法，计算出问题才是正常的，不出问题你应该去买彩票。你的模型里面Cu是几价，Fe又是几价，为什么用HCOO-和OH-作为补足配位数的配体，这样加起来片段的总电荷数是多少，你考虑过吗？Cu和Fe之间的桥联基团是个什么玩意，化学上能稳定存在吗？片段的总自旋多重度可能是多少？

这些问题都没搞清楚，怎么会轮到考虑两个Fe之间的反铁磁耦合呢？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-8 18:26
你应该没见过[Fe(OH)6]3-吧？[Fe(OH)4]-已经需要很强的碱性条件才能存在了。如果Fe是3价，你往Fe上面加5个OH-和一个烷氧基负离子，碱性肯定强得要命，立刻从周边的水里夺取至少2个质子；如果Fe是6价，Fe应该是以[FeO4]2-的形式存在，是氧配体而非羟基配体。
先把Fe上到底配几个羟基、有几个羟基会被质子化的问题搞清楚。然后再把电荷搞清楚，你设的电荷跟你画的结构都不符合。电荷搞清楚了再考虑自旋多重度的问题。

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 18:56

wzkchem5 发表于 2022-11-8 18:26
你应该没见过[Fe(OH)6]3-吧？[Fe(OH)4]-已经需要很强的碱性条件才能存在了。如果Fe是3价，你往Fe上面加5个O ...

好的好的，这一点的确没有考虑到，当时只是为了让其饱和。。

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 18:58

Ferrocene 发表于 2022-11-8 18:19
以你这种拍脑袋建模的做法，计算出问题才是正常的，不出问题你应该去买彩票。你的模型里面Cu是几价，Fe又是 ...

就是从MOF里面切了个簇，就这么算下去了

做实验的人非要加的，没有办法。。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-8 20:09

zyj19831206 发表于 2022-11-8 11:58
就是从MOF里面切了个簇，就这么算下去了做实验的人非要加的，没有办法。。

切个簇没问题，但是第一电荷必须得对，MOF整体是中性的不代表切出来的簇也是中性的；第二要考虑背景电荷

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 20:31

wzkchem5 发表于 2022-11-8 20:09
切个簇没问题，但是第一电荷必须得对，MOF整体是中性的不代表切出来的簇也是中性的；第二要考虑背景电荷

按照您的直觉，这个体系如果按照您的那样修改，换成O配体，一般自旋多重度应该是多少？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-8 20:51
本帖最后由 wzkchem5 于 2022-11-8 13:52 编辑

zyj19831206 发表于 2022-11-8 13:31
按照您的直觉，这个体系如果按照您的那样修改，换成O配体，一般自旋多重度应该是多少？

首先，这两个Cu(II)应该是反铁磁耦合，因为醋酸铜是反铁磁耦合的。
其次，两个Fe都是高自旋的，但这两个Fe和Cu之间是铁磁耦合还是反铁磁耦合不太好判断，如果没办法从实验上确定的话，建议铁磁耦合和反铁磁耦合都尝试一下。注意要用片段初猜的方法算，光把自旋多重度设对了是不够的。我不知道你这里Fe是几价的，准备片段初猜的时候肯定得知道Fe的价态，不过我以上说的这些不管Fe是几价都成立

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 21:55

wzkchem5 发表于 2022-11-8 20:51
首先，这两个Cu(II)应该是反铁磁耦合，因为醋酸铜是反铁磁耦合的。
其次，两个Fe都是高自旋的，但这两个 ...

是四氧化三铁与CuBTC复合材料。

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 21:58

wzkchem5 发表于 2022-11-8 20:51
首先，这两个Cu(II)应该是反铁磁耦合，因为醋酸铜是反铁磁耦合的。
其次，两个Fe都是高自旋的，但这两个 ...

您能在这个基础上大概帮我调一下看看嘛？具体怎么设置片段还算有点糊涂

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-8 22:51

zyj19831206 发表于 2022-11-8 14:55
是四氧化三铁与CuBTC复合材料。

那就更麻烦一些了，得知道你取的这个簇里的Fe是Fe(II)还是Fe(III)才能算，这个最好能从实验上表征。

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-8 23:08

wzkchem5 发表于 2022-11-8 22:51
那就更麻烦一些了，得知道你取的这个簇里的Fe是Fe(II)还是Fe(III)才能算，这个最好能从实验上表征。

如果当作三价，是不是两个铁和两个铜都得分别设置atom group，每个group是 3 1?铜每个都是0 1?这就是4个group,其他原子是group那就是五个group?

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-9 05:26

zyj19831206 发表于 2022-11-8 16:08
如果当作三价，是不是两个铁和两个铜都得分别设置atom group，每个group是 3 1?铜每个都是0 1?这就是4个g ...

什么叫”3 1“？用规范术语说话，什么等于3，什么等于1

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-9 09:16

wzkchem5 发表于 2022-11-9 05:26
什么叫”3 1“？用规范术语说话，什么等于3，什么等于1

电荷为3 自旋多重度为1

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-11-9 14:38

zyj19831206 发表于 2022-11-9 02:16
电荷为3 自旋多重度为1

自旋多重度显然不可能为1，Fe3O4里面Fe2+和Fe3+都是高自旋，这是常识

作者
Author: Ferrocene 时间: 2022-11-9 15:00

zyj19831206 发表于 2022-11-8 18:58
就是从MOF里面切了个簇，就这么算下去了做实验的人非要加的，没有办法。。

建立合理的模型是做应用性计算的基本功，跟你的实验合作者提什么要求没有关系。这个体系是Fe3O4和CuBTC的复合材料，是Fe3O4填到CuBTC的孔里，还是核壳结构，还是两个组分各成一相？如果是核壳或者各成一相的情况，我觉得最好是建立周期性模型用第一性原理计算，而不是用Gaussian切片段来算。另外既然是考虑材料和有机分子的相互作用，BTC配体的贡献也不能不考虑吧。

作者
Author: zyj19831206 时间: 2022-11-9 15:14

Ferrocene 发表于 2022-11-9 15:00
建立合理的模型是做应用性计算的基本功，跟你的实验合作者提什么要求没有关系。这个体系是Fe3O4和CuBTC的 ...

那样做，体系太大了，感觉跑不动，所以不得已只能切簇算。

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