计算化学公社

标题: 如何计算不同电子构型对基态结构的贡献 [打印本页]

作者
Author:
wanlichuan    时间: 2024-5-20 18:10
标题: 如何计算不同电子构型对基态结构的贡献
本帖最后由 wanlichuan 于 2024-5-20 18:46 编辑

JACS上的一篇文章(10.1021/jacs.0c02583)合成了下面的配合物:
图1
其中Cu是+3价,配体L是-2价,卤素X是-1价,文章说Cu和配体有很明显的共价键成份,计算了配合物中三种可能的电子构型及其贡献。有几个计算的地方没看明白:
1)作者通过CASSCF(2,2)及PM局域化方法(CAS-CI)计算了三种电子构型对 LCuX 配合物基态的贡献,结果表明,所有配合物的主要电子构型都是与配体中心自由基结合的铜(II),表示为CuII−X•(图5b)。这个具体的贡献数值是通过Loewdin轨道分析结合Cholesky分解得到的。不知道这三种电子构型分别是怎么确定的,要计算三次吗?还是计算一次就可以得到三种电子构型的贡献?
图5b
(上面即图5b)
2)下面Table S12中的L1d1什么意思?论文中说L1d1表示配体为中心的轨道和金属为中心的轨道上各有一个电子,显然这是指列入活性空间的两个轨道HONO和LUNO的占据情况了【暂时不管作者选(2 electrons, 2 orbitals)活性空间合理与否】,L1d1怎么对应卤素自由基和2价铜呢?同样,L0d2表示配体为中心的轨道上没有电子,金属为中心的轨道上有2个电子,这是怎么对应配体阳离子和1价铜的呢?L2d0对应配体阴离子和3价铜,也不明白。

Table S12. Parameters obtained for LCuF from thestate-specific CAS-CIcalculations of (2 electrons, 2 orbitals) active space witheach localization procedure. The percentages of orbital contributions wereobtained from Loewdin orbital analysis.
  
HLCuF
  
PM
FB
IAO-IBO
IAO-BOYS
NEWBOYS
  
LL1d1
  
77.1
72.8
77.0
73.6
72.8
  
LL0d2
  
11.6
23.4
11.5
22.0
23.4
  
LL2d0
  
11.4
3.8
11.4
4.4
3.8
3)暂时放下对应问题,该怎么实现L2d0、L1d1、L0d2这样的电子构型呢?我按照作者的方法计算了一遍,只能得到一种构型啊(比如LCuF,我用PM定域化加Cholesky 分解得到的结果是HONO轨道上L0.74Cu0.26,LUNO轨道上L0.31Cu0.69),作者是怎么得到3种构型及其比例的呢?难道可以人为限制某个活性轨道上有几个电子吗?

三个问题的简化版在qq群里问过。社长说“没有标准方法算那种比例”,想知道有什么不太标准的算法。我看过ORCA手册,没找到类似的例子。
谢谢大家,请指教。


作者
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hebrewsnabla    时间: 2024-5-20 18:30
CASSCF是多组态方法,可以输出各个组态的贡献系数。在轨道比较局域的时候,每个组态可以大体上对应Cu^I-X^+这种表示。

orca在输出组态系数时,可以选择是基于正则轨道/自然轨道/局域轨道的组态系数,为了分析本帖的问题可能是选择了局域轨道。当然,也可以自己提供多种方式得到的局域轨道做CASCI,这样更加灵活。

CASSCF不存在HOMO,LUMO的概念。
作者
Author:
wanlichuan    时间: 2024-5-20 18:45
谢谢hebrewsnabla老师的答复。有点明白了。
作者在文中用的是HONO、LUNO,我打的时候忽略了。已改正。
另外,请教hebrewsnabla老师,ORCA手册中或别的地方有没有实例?想比着操作一下。
再次感谢。




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