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标题: 求助：根据紫外可见吸收波长选择泛函和基组 [打印本页]

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-13 14:45
标题: 求助：根据紫外可见吸收波长选择泛函和基组
本帖最后由张晓婷于 2023-4-13 15:08 编辑

各位老师们，我挑选了九个有紫外吸收波长的分子，根据不同泛函（b3lyp、m06-2x、cam-b3lyp、pbe0、wb97xd）算的数据来选择泛函。基组是：优化基态和激发态除了碘用aug-cc-pvtz-pp，其他用6-311+g*，算能量所有原子用ma-def2-tzvp，提升一个级别。溶剂模型是SMD模型。所以不确定泛函用哪个？图片是已经算出来的结果，大概率是选择b3lyp了，想请问各位老师，b3lyp用于优化基态、激发态、算基态、激发态能量是可以的吗？这四个部分都用b3lyp是可以的吗？算完之后提取分子描述符进行机器学习，用一个泛函的话大体趋势是一样的，这样数据是合理的吗？以上是我挑选泛函的依据（如果审稿人问的话）。谢谢各位老师的解答
对于SMD模型，因为最后还要用ORCA算旋轨耦合矩阵元，用优化的S1结构，但是sob老师说ORCA中SMD模型并不是太好，但是想和高斯计算保持统一，算socme的时候还是用SMD模型对吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-13 18:20
我不记得哪里说“ORCA中SMD模型并不是太好”。至少对于目前最新版本不适用
算激泛能、几何优化和振动分析，刻意用SMD没有额外好处，还容易优化难收敛、出现虚频。无论对于Gaussian还是ORCA皆如此

直接把结构图给出来，内行人一下就能告诉你适合用什么泛函，至少是哪些泛函值得考虑
M06-2X算电子激发问题强烈不推荐，除非算的是三重态激发态。算电荷转移激发之类B3LYP表现不好的情况，用CAM-B3LYP、PBE38之类也都明显更值得考虑。

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-13 21:32

sobereva 发表于 2023-4-13 18:20
我不记得哪里说“ORCA中SMD模型并不是太好”。至少对于目前最新版本不适用
算激泛能、几何优化和振动分析 ...

谢谢sob老师的解答。
那几何优化、振动分析用PCM，算能量用SMD模型更好对吗？
图片是我选泛函的九个分子，最终60个类似分子的目的：算S0 Sn Tn能量还有各种性质：偶极矩、电负性等等提取分子描述符进行机器学习。
谢谢sob老师

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-13 21:49

张晓婷发表于 2023-4-13 21:32
谢谢sob老师的解答。
那几何优化、振动分析用PCM，算能量用SMD模型更好对吗？
图片是我选泛函的九个分 ...

是。注意能量是指单个态的能量，不是激发能。SMD对于算激发能没额外的好处。

在PBE0、CAM-B3LYP、PBE38间进行测试就够了。基组没必要带弥散，6-311G*（Br、I建议用lanl08(d)）就够了。如果算得动并且图省事，def2-TZVP也可以，但会贵很多。如果对偶极矩准确性有要求，建议用def2-TZVPD，这点在下文说了
谈谈量子化学中基组的选择
http://sobereva.com/336（http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html）

如果算电子激发不是必须局限于普通泛函的话，建议用ORCA里双杂化泛函DSD-PBEP86做TDDFT，准确度很高，都没必要测试多种普通泛函了。

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-14 14:06
本帖最后由张晓婷于 2023-4-14 14:24 编辑

sobereva 发表于 2023-4-13 21:49
是。注意能量是指单个态的能量，不是激发能。SMD对于算激发能没额外的好处。

在PBE0、CAM-B3LYP、PBE3 ...

谢谢sob老师的悉心回答。
我还没测试到那三个泛函，每个泛函要加上色散。老师，就是选定泛函之后就一直用一个泛函进行计算，不好轻易换泛函（得说理由）。哪个泛函误差小我就选定泛函算就行了对吗？优化和频率分析6-311g*/lanl08(d)，Br不用赝势，I用赝势，能量提升一个级别到def2-tzvp这样。
老师，用ORCA算socme我看是有cpcm、smd模型，所以才选择smd的，想和我高斯计算溶剂模型一致的，对于碘的全电子基组是：NewGTO I "old-DKH-TZVP"，其他用DKH-def2-tzvp的，泛函用老师推荐的wb97m-v，老师您看可以吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-15 00:32

张晓婷发表于 2023-4-14 14:06
谢谢sob老师的悉心回答。
我还没测试到那三个泛函，每个泛函要加上色散。老师，就是选定泛函之后就一直 ...

色散校正跟当前问题没直接关系，既不影响激发能，对结构又不会有多大影响

对于不同体系实际上有不同最理想的泛函，也正是因此，如果你用w调控的泛函，每个体系的最优的w也都是不同的，看下文
优化长程校正泛函w参数的简便工具optDFTw
http://sobereva.com/346（http://bbs.keinsci.com/thread-4100-1-1.html）

基组那样没问题

wB97M-V对于算激发态没任何特别的好处，不建议用

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-15 10:08
本帖最后由张晓婷于 2023-4-15 11:15 编辑

sobereva 发表于 2023-4-15 00:32
色散校正跟当前问题没直接关系，既不影响激发能，对结构又不会有多大影响

对于不同体系实际上有不同最 ...

谢谢sob老师的回答！
那我测试完您推荐的泛函之后，选定一个最接近的，然后进行所有分子的计算，谢谢sob老师！老师，我如果优化的时候对溴用lanl08(d)赝势之后，算能量是用def2-tzvp，这个对于前四周期是全电子基组，那么对于溴也是全电子基组，这样也是合理的吗？
老师，那对于orca中算旋轨耦合矩阵元，您觉得哪个泛函适合这类分子呢？谢谢老师

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-15 20:10

张晓婷发表于 2023-4-15 10:08
谢谢sob老师的回答！
那我测试完您推荐的泛函之后，选定一个最接近的，然后进行所有分子的计算，谢谢sob ...

是
就用算激发能用的

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-21 21:12

sobereva 发表于 2023-4-15 20:10
是
就用算激发能用的

老师，您好，我测试了您推荐的泛函和基组，我发现还是和实验值对不上，并且加不加弥散确实差别不大，老师，结合我之前测试的五个泛函和基组，发现b3lyp的误差小，您推荐的泛函和基组和之前算的差别不大，老师您看这种情况我应该怎么做呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-22 03:24

张晓婷发表于 2023-4-21 21:12
老师，您好，我测试了您推荐的泛函和基组，我发现还是和实验值对不上，并且加不加弥散确实差别不大，老师 ...

我没时间细看，如果你觉得B3LYP表现不错就用就行了

作者
Author: 张晓婷 时间: 2023-4-23 16:20

sobereva 发表于 2023-4-22 03:24
我没时间细看，如果你觉得B3LYP表现不错就用就行了

谢谢sob老师的解答。
老师，我用B3LYP进行计算最大吸收波长，发现它的误差小，所以我选它，这是我选择泛函的依据，选定之后就对基态和激发态优化和算能量，逻辑是合理的对吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-4-24 02:29

张晓婷发表于 2023-4-23 16:20
谢谢sob老师的解答。
老师，我用B3LYP进行计算最大吸收波长，发现它的误差小，所以我选它，这是我选择泛 ...

对

但注意B3LYP对于强CT态描述烂，有的CT态的极小点结构计算的都是定性错误的，看下文
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）

作者
Author: Red_Star 时间: 2023-9-16 21:11

sobereva 发表于 2023-4-13 18:20
我不记得哪里说“ORCA中SMD模型并不是太好”。至少对于目前最新版本不适用
算激泛能、几何优化和振动分析 ...

sob老师您好：
我想请教一下，通过结构判断哪些泛函值得考虑，这其中的规律大概是什么呢？或者老师您之前写过类似的文章吗？
谢谢sob老师。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-9-17 01:29

Red_Star 发表于 2023-9-16 14:11
sob老师您好：
我想请教一下，通过结构判断哪些泛函值得考虑，这其中的规律大概是什么呢？或者老师 ...

http://sobereva.com/272

作者
Author: 1773525076 时间: 2023-10-5 15:49
楼主你好我最近也在做一些关于紫外吸收的计算但是遇到了一些问题主要是在计算过程中的不收敛不知道你是否遇到过然后是用什么样的方式解决的因为刚接触计算化学我也不知道自己的计算过程是否有误

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-10-6 15:10

1773525076 发表于 2023-10-5 08:49
楼主你好我最近也在做一些关于紫外吸收的计算但是遇到了一些问题主要是在计算过程中的不收敛不知道 ...

先确定是几何优化不收敛，还是SCF不收敛，还是TDDFT不收敛
几何优化不收敛按http://sobereva.com/164解决
SCF不收敛按http://sobereva.com/61解决
TDDFT不收敛比较罕见，可以尝试加大内存、加大算的激发态数目等等

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