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标题: 关于金属酞菁基态下的Jahn-Teller effect [打印本页]

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 10:22
标题: 关于金属酞菁基态下的Jahn-Teller effect
本帖最后由好多于于 2023-8-15 10:50 编辑

有几个问题不懂，
1.一般来说，常见的金属酞菁配合物就是D4h点群。昨天听别人说到，有的金属酞菁配合物由于基态下发生了Jahn-Teller effect（JTE），从而转变成D2h点群，然后对体系进行氧化或还原可以使其重回D4h构型，请问这种情况合理吗？
2.如果合理，请给出例子。不合理，也请说明原因
3.Cupc由于存在简并轨道按理说可以发生JTE（Cupc2+是不是也能发生JTE呢），为什么我用gaussian计算出来的构型仍然是D4h？原因是我没有考虑晶体场效应么

不知道表述是否有问题，请各位老师指教

作者
Author: zjxitcc 时间: 2023-8-15 10:27
本帖最后由 zjxitcc 于 2023-8-15 10:30 编辑

"Cupc2（Ⅱ）阳离子指定了Cu的氧化态为+2，换句话说保证了Cu的3d9电子排布"是何意，人为意志强行凌驾于计算结果吗？写法(II)是实验学家的经验规则，咱们要是能算出来、分析出来才能同意他们的写法；而非写法可以保证某种计算结果。

你做的计算是否检验了波函数稳定性？是否看了自旋布居、布居是否符合你的期望/想象（比如Cu是不是3d^9）？

我不懂配位化学，不过你的第一和第三个问题可以自己算，算出来是啥就是啥。

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 10:38

zjxitcc 发表于 2023-8-15 10:27
"Cupc2（Ⅱ）阳离子指定了Cu的氧化态为+2，换句话说保证了Cu的3d9电子排布"是何意，人为意志强行凌驾于计 ...

谢谢回复，内容已做更改。

作者
Author: 风起~ 时间: 2023-8-15 11:37
为什么我用gaussian计算出来的构型仍然是D4h？
结构有虚频么

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 15:52

风起~ 发表于 2023-8-15 11:37
为什么我用gaussian计算出来的构型仍然是D4h？
结构有虚频么

无虚频

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-8-15 16:18
合理，随便挑一个dxz、dyz占据数不同的金属离子，查一下相关文献即可，比如低自旋d3体系、低自旋d5体系、中间自旋d6体系等。
CuPc固然存在简并轨道（dxz、dyz是简并的），但简并轨道的占据数不同才会导致J-T效应。Cu(II)Pc的单电子在dx2-y2轨道上，dx2-y2不简并，dxz、dyz虽然简并但是都是双占的，所以没有一阶J-T效应

作者
Author: 风起~ 时间: 2023-8-15 16:41

好多于发表于 2023-8-15 15:52
无虚频

我也是有一个平面分子优化去掉虚频后对称性就降低了
不晓得是为什么哈哈哈哈

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 17:47

wzkchem5 发表于 2023-8-15 16:18
合理，随便挑一个dxz、dyz占据数不同的金属离子，查一下相关文献即可，比如低自旋d3体系、低自旋d5体系、中 ...

谢谢回复。根据您的内容，我计算了自旋多重度为2的Copc，在这个体系中Co应该是+2价，配体是-2价吧。但是结果还是D4h

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-8-15 19:07

好多于发表于 2023-8-15 10:47
谢谢回复。根据您的内容，我计算了自旋多重度为2的Copc，在这个体系中Co应该是+2价，配体是-2价吧。但是 ...

检查一下单电子占据的是哪个轨道，如果是dz2，那也不会有J-T效应

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 20:03

wzkchem5 发表于 2023-8-15 19:07
检查一下单电子占据的是哪个轨道，如果是dz2，那也不会有J-T效应

这个该如何检查是不是处于dz^2呐。还有，Copc中Co是+2价的话，d轨道5个电子的话，低自旋的话自旋多重度为2，不应该是先排dxy，dyz和dxz嘛。我不是很懂，请王老师指教一下

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-15 20:19
本帖最后由好多于于 2023-8-15 20:22 编辑

wzkchem5 发表于 2023-8-15 19:07
检查一下单电子占据的是哪个轨道，如果是dz2，那也不会有J-T效应

C:\Users\Yuhaizhen\Desktop\1692101838761.jpg这是alpha电子占据的最高轨道

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-8-15 21:14

好多于发表于 2023-8-15 13:03
这个该如何检查是不是处于dz^2呐。还有，Copc中Co是+2价的话，d轨道5个电子的话，低自旋的话自旋多重度为 ...

谁告诉你Co2+是5个d电子了？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-8-15 21:15

好多于发表于 2023-8-15 13:19
这是alpha电子占据的最高轨道

不能看alpha HOMO，有可能alpha HOMO、beta HOMO是成对的，反倒alpha HOMO-1是不成对电子。应该看自旋密度

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-16 08:56
本帖最后由好多于于 2023-8-16 09:08 编辑

wzkchem5 发表于 2023-8-15 21:14
谁告诉你Co2+是5个d电子了？

哦哦不好意思，是7个。除此之外，Mn2+是5个d电子，选取自旋多重度为2，单电子应该是在简并轨道了吧，算出来还是D4h。然后，建模之前我用点群工具将其设置为D2h点群，算出来就是D2h点群，这种方式可取么
此外，D4h优化出来的结果是在xy平面，D2h优化出来的结果是在yz平面，这个是为什么呀。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-8-16 15:36

好多于发表于 2023-8-16 01:56
哦哦不好意思，是7个。除此之外，Mn2+是5个d电子，选取自旋多重度为2，单电子应该是在简并轨道了吧，算 ...

检查一下单电子是不是确实在dxz、dyz轨道上。scf未必总是收敛到最稳定的波函数。
至于分子平面的取向问题，参见https://bdf-manual.readthedocs.i ... tandard-orientation

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-17 10:44

wzkchem5 发表于 2023-8-16 15:36
检查一下单电子是不是确实在dxz、dyz轨道上。scf未必总是收敛到最稳定的波函数。
至于分子平面的取向问 ...

好的谢谢您的回复。如果没在这两个轨道上该如何处理呢

作者
Author: zjxitcc 时间: 2023-8-17 14:23
本帖最后由 zjxitcc 于 2023-8-17 14:24 编辑

好多于发表于 2023-8-17 10:44
好的谢谢您的回复。如果没在这两个轨道上该如何处理呢

（1）构造各种SCF初猜，尝试是否能收敛到其他的解上。最常见的、也十分有效的初猜是片段组合波函数，教程见
(i)《片段组合波函数实例1.双原子分子》
(ii)《谈谈片段组合波函数与自旋极化单重态》http://sobereva.com/82
(iii) http://gaussian.com/afc
（2）检验波函数稳定性，确保波函数是稳定的。
上述两点要配合使用，不矛盾。

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-18 09:44
本帖最后由好多于于 2023-8-18 10:26 编辑

zjxitcc 发表于 2023-8-17 14:23
（1）构造各种SCF初猜，尝试是否能收敛到其他的解上。最常见的、也十分有效的初猜是片段组合波函数，教程 ...

谢谢您的回复，我去看一下推荐的内容。此外，上述问题的前提是体系有可能收敛到D2h构型才行，根据查阅到的内容（见附图），金属酞菁属于四方配合物，我计算了几种情况分别为：
（1）高自旋Copc ，自旋多重度为4
（2）低自旋Mnpc，自旋多重度为2
您看这两种情况理论上是可以使得单电子在dxz/dyz轨道从而产生姜泰勒效应的吧

作者
Author: 好多于 时间: 2023-8-28 21:56
做个笔记。好记性不如烂笔头！
UKS计算后做双正交化，根据单占据轨道的形状就能判断占的是什么
用于非限制性开壳层波函数的双正交化方法的原理与应用
http://sobereva.com/448（http://bbs.keinsci.com/thread-11377-1-1.html）

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