计算化学公社

标题: 过渡金属发光配合物尝试多种办法仍不收敛 [打印本页]

作者
Author: Priscilla 时间: 2023-9-7 15:32
标题: 过渡金属发光配合物尝试多种办法仍不收敛
讲讲背景以及过程，初入课题组，组里纯实验，老师说要我一个人给全组算所以只有自己在做计算，因此也缺乏指导，之前读过卢老师的博文不能瞎开始搞计算于是之前也在校修了一年相关课程，报名过科研高斯的初级班，自学了Linux和shell编程，这次回课题组后什么超算还有脚本都自己解决了，照着讲义练了一段时间于是就想尝试一下帮师姐算个体系。但是没什么实践经验于是有一些问题，这些问题都是在论坛搜索了好久相关办法但是解决不了才拿出来问的，希望各位老师们赐教：
问题1：师姐给我的体系说是通过解单晶得到的，那这个结构还需要优化吗？之前也有相关贴问类似问题但我不知道是不是一样的问题，这种分子晶体适合用高斯算吗？
问题2：体系如图以及附件mol2文件，看了论坛博文和讲义就自己尝试写了一个输入文件，一开始SCF不收敛，我发现128次循环后有收敛可能，便加大到200次循环于是SCF收敛但是接下来的结构优化又不收敛了，又看了卢老师的博文，尝试了许多其他办法，例如得知def2tzvp很浪费就更换小基组和泛函，scf=vshift=350的办法，但是还是屡屡碰壁，最后用了最差劲的加大循环次数到300，放宽收敛限的办法依然没用，因为是过渡金属还考虑过自旋态的问题，但是没有经验也不知道怎么填，只能求助，现在正在寻求一下文献的帮助，也希望老师们解惑，基于服务器是52核，写了如下输入文件：
#p opt freq pbe1pbe/genecp EmpiricalDispersion=GD3BJ SCF=maxcyc=200 SCF=conver=7

structure

0 1

基组如下：
C 0
6-31G*
****
H 0
6-31G*
****
N Cu I 0
Def2TZVP
****

图片symbol太小，黄色是Cu，红色是I，蓝色是N，其他则是C和H

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Author: elvisng 时间: 2023-9-7 16:08
你一開始就用大基組做優化, 很容易出問題, 而且還這麼大的結構。出問題的時候, 你先改成小一點的基組, 例如 def2svp , 先優化完, 最後再用大基組就好

我也幫你試了一下, 你的結構, 用 pbe1pbe/def2svp 來優化是能 SCF 收斂的 (試了一下前2步都沒有 SCF 收斂問題)

作者
Author: Priscilla 时间: 2023-9-7 16:38

elvisng 发表于 2023-9-7 16:08
你一開始就用大基組做優化, 很容易出問題, 而且還這麼大的結構。出問題的時候, 你先改成小一點的基組, 例如 ...

好的，因为服务器资源很充足，中心原子也没几个，我就直接上大基组了，我试试您的方法

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Author: 超限制抱怨 时间: 2023-9-7 16:39

Priscilla 发表于 2023-9-7 16:38
好的，因为服务器资源很充足，中心原子也没几个，我就直接上大基组了，我试试您的方法

精度要求这么高嘛，直接上3Zeta基组很容易不收敛

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Author: Priscilla 时间: 2023-9-7 16:43

超限制抱怨发表于 2023-9-7 16:39
精度要求这么高嘛，直接上3Zeta基组很容易不收敛

初次实操，对基组认识还不是特别丰富，单从看讲义上写着def2TZVP精度不错就挑了它，但是后面卢老师博文说有点浪费我就考虑换了，菜鸟还得多练练

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Author: wzkchem5 时间: 2023-9-7 16:44
你的计算结果是要和晶体里的实验结果比，还是要和溶液里的实验结果比？如果要和晶体比，必须加背景电荷（http://sobereva.com/579），尤其如果研究发光的话还得考虑周边分子跟你这个分子之间的范德华作用力，也就是要用QM/MM算；如果要和溶液比，必须加溶剂模型。

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Author: Priscilla 时间: 2023-9-7 16:48

wzkchem5 发表于 2023-9-7 16:44
你的计算结果是要和晶体里的实验结果比，还是要和溶液里的实验结果比？如果要和晶体比，必须加背景电荷（ht ...

您的回复真是帮大忙，确实是和晶体比，需要考虑背景电荷，我一直忽略了，也的确是发光材料，但是QM/MM是什么？我这方面确实不知道。

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Author: wzkchem5 时间: 2023-9-7 16:51

Priscilla 发表于 2023-9-7 09:48
您的回复真是帮大忙，确实是和晶体比，需要考虑背景电荷，我一直忽略了，也的确是发光材料，但是QM/MM是 ...

自己在http://sobereva.com/里面搜，另外也可以搜一下ONIOM

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Author: Priscilla 时间: 2023-9-7 19:03

elvisng 发表于 2023-9-7 16:08
你一開始就用大基組做優化, 很容易出問題, 而且還這麼大的結構。出問題的時候, 你先改成小一點的基組, 例如 ...

修改了小基组还是没有收敛成功，请问中间为什么会重新收敛呢

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Author: sobereva 时间: 2023-9-8 00:50

Priscilla 发表于 2023-9-7 16:48
您的回复真是帮大忙，确实是和晶体比，需要考虑背景电荷，我一直忽略了，也的确是发光材料，但是QM/MM是 ...

里面有QM/MM常识：
辨析计算化学中的任务类型和理论方法
http://sobereva.com/680（http://bbs.keinsci.com/thread-38982-1-1.html）

北京科音基础量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KBQC_content.html）专门详细讲了QM/MM和Gaussian可以实现的ONIOM(QM:MM)

作者
Author: sobereva 时间: 2023-9-8 00:53

Priscilla 发表于 2023-9-7 19:03
修改了小基组还是没有收敛成功，请问中间为什么会重新收敛呢

初级量化班里我都专门讲了几何优化过程做的事情，几何优化每一步都需要做一遍SCF

优化一开始结构变化比较大，建议opt里加上maxstep=10,notrust，让相邻两步结构差异不过大，有助于在优化过程中令SCF收敛状态延续下去

作者
Author: Priscilla 时间: 2023-9-8 10:45

sobereva 发表于 2023-9-8 00:53
初级量化班里我都专门讲了几何优化过程做的事情，几何优化每一步都需要做一遍SCF

优化一开始结构变化 ...

感谢sob老师指导，但是请问这种每次优化都要scf循环几十次的情况需要加大循环次数吗，因为新手不是很清楚几何优化一共要几步，每个体系不一样吗，还总担心是震荡导致的不收敛，怕浪费资源。

作者
Author: sobereva 时间: 2023-9-8 14:32

Priscilla 发表于 2023-9-8 10:45
感谢sob老师指导，但是请问这种每次优化都要scf循环几十次的情况需要加大循环次数吗，因为新手不是很清楚 ...

优化多少步能达到收敛显然和诸多因素有关，体系、初猜结构、计算设定对应的势能面的光滑性、运气，等等

课上明确说了，遇到难收敛上来就加大循环次数上限是最典型的菜鸟思维
SCF不收敛怎么应对在培训里明确说了，下文里也非常详细说了
解决SCF不收敛问题的方法
http://sobereva.com/61

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