计算化学公社

标题: NPA分析问题 [打印本页]

作者
Author: jshx 时间: 2017-1-1 22:35
标题: NPA分析问题
请问
1、pop=npa计算得到的自然电荷数值可以直接用于比较吗？计算过渡态时，能否通过比较反应物，过渡态，产物的自然电荷数值分布判断电子的流向？
2、自然电荷与静电势有什么不同呢，有必要两个方面都分析吗？
谢谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2017-1-2 01:09
1 可以
2 原子电荷是每个原子中心一个数值。有的原子电荷对静电势重现性好，比如CHELPG、ADCH，此时基于原子电荷讨论静电作用和基于静电势函数差不多；有的原子电荷对静电势重现性很烂，如NPA、AIM，因此不适合用于讨论静电相互作用。更多的讨论见《原子电荷计算方法的对比》（http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract27818.shtml）

有的情况则必须用静电势来讨论，用原子电荷讨论完全说明不了问题，卤键就是典型（原子电荷实际上假定电子绕着原子核球对称分布，完全体现不出sigma-hole这种电荷分布各向异性特征，除非引入原子四极矩）。而对下文这种情况，原子电荷也无能为力
静电效应主导了氢气、氮气二聚体的构型
http://sobereva.com/209

作者
Author: jshx 时间: 2017-1-2 12:35
本帖最后由 jshx 于 2017-1-2 13:12 编辑

谢谢老师.
为什么从分子轨道与自然电荷两个方面分析电子流向是矛盾的呢？
NPA原子电荷适合计算卡宾吗?

作者
Author: sobereva 时间: 2017-1-2 17:02

jshx 发表于 2017-1-2 12:35
谢谢老师.
为什么从分子轨道与自然电荷两个方面分析电子流向是矛盾的呢？
NPA原子电荷适合计算卡宾吗?

我不知道你怎么用分子轨道分析的。分子轨道不适合分析这种问题。
可以用于卡宾

作者
Author: jshx 时间: 2017-1-4 09:15
就是判断一下两个反应物反应时，哪个分子用的HOMO轨道，哪个分子用的LUMO轨道。

作者
Author: sobereva 时间: 2017-1-4 16:23
流向判断以片段电荷为准

作者
Author: 登登 时间: 2017-2-8 14:22

sobereva 发表于 2017-1-4 16:23
流向判断以片段电荷为准

老师，想判断电子流向不是用CDA吗？您说的片段电荷是不是算电子密度差？有没有直观的方法放在irc里面看反应过程中电子的流向，感觉电子密度差分析有点复杂。

作者
Author: sobereva 时间: 2017-2-8 14:43

登登发表于 2017-2-8 14:22
老师，想判断电子流向不是用CDA吗？您说的片段电荷是不是算电子密度差？有没有直观的方法放在irc里面看反 ...

CDA的目的是考察不同轨道对电子转移的贡献，以及区分开贡献和反馈两部分。如果你的目的只是考察净转移量，不关注内在细节，就计算片段电荷就完了，这样简单严格。
没有可视化IRC路径上电子流向的方法。可以计算IRC上各个点上原子电荷或片段电荷的变化，绘制成曲线图来分析，横坐标就是反应坐标

作者
Author: 登登 时间: 2017-2-8 15:33

sobereva 发表于 2017-2-8 14:43
CDA的目的是考察不同轨道对电子转移的贡献，以及区分开贡献和反馈两部分。如果你的目的只是考察净转移量 ...

就是片段的原子电荷简单加和吗？谢谢老师回复

作者
Author: sobereva 时间: 2017-2-8 17:08

登登发表于 2017-2-8 15:33
就是片段的原子电荷简单加和吗？谢谢老师回复

是

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-28 16:44
本帖最后由杨小狗于 2017-3-28 16:58 编辑

请问使用pop=npa时，分子中各个原子的电荷数值在输出文件的哪里？谢谢
另外，如果使用pop=npa 应用的泛函和基组要与优化所用的一致吗？为什么？谷歌了一下：When the job has completed, use the New Job Using This Geometry button to perform a Single Point calculation at same level of theory with the additional keyword “Pop=NPA”
意思是加入此关键词用的理论等级要与优化一致的单点计算中加入pop=npa

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-3-28 19:58
本帖最后由冰释之川于 2017-3-28 20:01 编辑

杨小狗发表于 2017-3-28 16:44
请问使用pop=npa时，分子中各个原子的电荷数值在输出文件的哪里？谢谢
另外，如果使用pop=npa 应用的泛函 ...

(, 下载次数 Times of downloads: 136)

红框子里的就是NPA电荷，算NPA电荷不需要和优化的级别一致。不过做NPA一般都是类似于B3LYP/6-311G(d)级别的。

作者
Author: sobereva 时间: 2017-3-28 23:40

杨小狗发表于 2017-3-28 16:44
请问使用pop=npa时，分子中各个原子的电荷数值在输出文件的哪里？谢谢
另外，如果使用pop=npa 应用的泛函 ...

跟优化级别没必要一致

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-29 14:44

冰释之川发表于 2017-3-28 19:58
红框子里的就是NPA电荷，算NPA电荷不需要和优化的级别一致。不过做NPA一般都是类似于B3LYP/6-311G(d) ...

谢谢回答，我曾经使用过cam-b3lyp/6-31+G（d）加入pop=npa 关键词计算自然电荷布居，但是输出文件并没有您给出的图例中红框的数据，是为什么呢？
另外，您给出的基组并没有弥散，如果用B3LYP/6-311++(2D,P)可以吗？

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-29 14:45

sobereva 发表于 2017-3-28 23:40
跟优化级别没必要一致

原来是这样，谢谢老师回答

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-3-29 16:46

杨小狗发表于 2017-3-29 14:44
谢谢回答，我曾经使用过cam-b3lyp/6-31+G（d）加入pop=npa 关键词计算自然电荷布居，但是输出文件并没有 ...

NPA电荷加弥散问题不大

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-29 16:52

冰释之川发表于 2017-3-29 16:46
NPA电荷加弥散问题不大

谢谢老师回复！谢谢！

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-29 17:09

冰释之川发表于 2017-3-29 16:46
NPA电荷加弥散问题不大

我还想问一个问题，一般用b3lyp 可以用cam-b3lyp吗？

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-3-29 17:11

杨小狗发表于 2017-3-29 17:09
我还想问一个问题，一般用b3lyp 可以用cam-b3lyp吗？

CAM-B3LYP 没做过波函数分析，应该能做的，除非高斯内置的NBO不支持这个泛函

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-29 17:16

冰释之川发表于 2017-3-29 17:11
CAM-B3LYP 没做过波函数分析，应该能做的，除非高斯内置的NBO不支持这个泛函

这样啊，谢谢！我了解一下

作者
Author: sobereva 时间: 2017-3-30 00:53

杨小狗发表于 2017-3-29 14:44
谢谢回答，我曾经使用过cam-b3lyp/6-31+G（d）加入pop=npa 关键词计算自然电荷布居，但是输出文件并没有 ...

可以用CAM-B3LYP做NPA
弥散可以用，对NPA结果一般没有不良影响，但是也不会有什么改善，所以没必要刻意去用

作者
Author: 杨小狗 时间: 2017-3-30 09:30

sobereva 发表于 2017-3-30 00:53
可以用CAM-B3LYP做NPA
弥散可以用，对NPA结果一般没有不良影响，但是也不会有什么改善，所以没必要刻意 ...

谢谢老师！

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 10:31
sob 老师，我现在也用到NPA计算，您说它没必要与优化过程中使用的计算级别一样，那是不是我可以用低级别的计算对整个体系去统一分析，这样是不是也还可以省时间啊？@sobereva . 这一块我才接触，不是太了解。还请老师帮忙解释一下

作者
Author: sobereva 时间: 2017-4-12 10:52

liuxm 发表于 2017-4-12 10:31
sob 老师，我现在也用到NPA计算，您说它没必要与优化过程中使用的计算级别一样，那是不是我可以用低级别的 ...

至少是DFT/6-31G*级别
可以和优化不一样，但通常优化也不会用太高级别，没特殊情况就保持和优化同一样的级别就可以。如果不同体系用了不同优化级别，之后在某个级别下统一再算NPA电荷也可以，这样有更好可比性。

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 19:46

sobereva 发表于 2017-4-12 10:52
至少是DFT/6-31G*级别
可以和优化不一样，但通常优化也不会用太高级别，没特殊情况就保持和优化同一样 ...

恩恩，好的。谢谢sob老师。我有一个想法，是不是也可以直接从CHK里读信息做NPA计算，因为NPA计算的原理我不是太了解，不知道这样是否也能够省机时，还有，sob老师，有没有做NPA这块的原理的介绍啊？

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-4-12 20:18

liuxm 发表于 2017-4-12 19:46
恩恩，好的。谢谢sob老师。我有一个想法，是不是也可以直接从CHK里读信息做NPA计算，因为NPA计算的原理我 ...

NBO是以NAO为基的对密度矩阵的一个块（对应局部1~3个原子）对角化得到的，可以认为是1~3中心的自然轨道；NPA是自然布居分析，是NBO中获得NAO以及其占据数的方法。具体的可以看WIREs的“NBO”介绍

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 20:20

冰释之川发表于 2017-4-12 20:18
NBO是以NAO为基的对密度矩阵的一个块（对应局部1~3个原子）对角化得到的，可以认为是1~3中心的自然轨道； ...

恩恩，谢谢你们。

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 20:29
把这篇文章给附上，嘿嘿

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-4-12 20:36

liuxm 发表于 2017-4-12 20:29
把这篇文章给附上，嘿嘿

NPA需要指定高斯动用NBO模块算的，关键词为pop=npa，NPA电荷在*.log文件里有

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 20:40

冰释之川发表于 2017-4-12 20:36
NPA需要指定高斯动用NBO模块算的，关键词为pop=npa，NPA电荷在*.log文件里有

其实我一直想知道程序计算的原理在哪里？它是怎么分析的，不知道与波函数有没有关系，在计算这个的时候基组对它的影响如何，不过这一切在做完一个NPA计算之后，扫一遍输出就都知道了。谢谢你们耐心的讲解。

作者
Author: 冰释之川 时间: 2017-4-12 20:56

liuxm 发表于 2017-4-12 20:40
其实我一直想知道程序计算的原理在哪里？它是怎么分析的，不知道与波函数有没有关系，在计算这个的时候基 ...

高斯里内置NBO模块，其实就是NBO 3.1程序（套用），现在最新NBO都到6.0了大概，不过是收费的

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-12 21:06
恩恩，直接nbo计算也给出natural charge

作者
Author: sobereva 时间: 2017-4-12 22:17

liuxm 发表于 2017-4-12 20:40
其实我一直想知道程序计算的原理在哪里？它是怎么分析的，不知道与波函数有没有关系，在计算这个的时候基 ...

http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=102

作者
Author: liuxm 时间: 2017-4-13 11:00

sobereva 发表于 2017-4-12 22:17
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=102

谢谢sob 老师

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)