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标题: 寻找ESIPT过渡态计算方案咨询 [打印本页]

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Author: 〇66 时间: 4 day ago
标题: 寻找ESIPT过渡态计算方案咨询
本帖最后由〇66 于 2024-11-19 20:45 编辑

各位老师好，我们通过调节F原子的取代位置和个数，以及醛基的个数，合成了一些图上的具有激发态分子内质子转移（ESIPT）特性的分子（为保护组内成果，中间不重要的片段打码处理）。标有绿色笑脸的是可以发生光致变色的分子，而灰色的不可以发生。这些分子都是固态。
我们推测，ESIPT过程中，激发态的能垒是影响这些分子能否发生光致变色的原因，所以我们想对其展开研究，看看能垒是否与其能否发生光致变色有直接的关系。若有关系，我们也进一步也想通过能垒的计算直接预测和判断出还未合成的新分子能否发生光致变色，以便于对未来的实验进行指导。

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这是我设想的计算方法：
1. 用高斯直接建模，先对这几个分子在质子转移前（醇的形式）的基态结构和频率进行优化（OPT FREQ M062X/TZVP），得到S0（enol）
2. 对优化好的构型S0（enol）进行激发态计算（td=(nstates=5, root=1) M062X/TZVP），得到S1（enol）
3. 对这几个分子在质子转移后（酮的形式）的构型进行的基态结构和频率进行优化（OPT FREQ M062X/TZVP），得到S0（keto）
4. 对优化好的构型S0(keto)进行激发态计算（opt freq td=(nstates=5, root=1) M062X/TZVP）,得到S1（keto）
5. 寻找S1（enol）和S1(keto）之间的过渡态S1(TS)，（opt=(calcfc,ts,noeigen) freq td=(nstates=5, root=1) M062X/TZVP）
6. 用S1(TS)-S1(enol)的能量与分子能否发生光致变色的实验结果进行对照，看看有无一定的相关关系

目前我有以下几个简单的计算问题想请教各位老师：
1. 这种寻找过渡态的方式有问题吗？这个过程中H应该怎么摆放比较好？
2. 上述第2步，醇形式的分子在做激发态结构优化的时候，是不是会自动优化为酮的形式?所以我没有在这一步加opt和freq，但是这样算出来的醇形式的分子S1的能量就会和S0一样。那么如何计算醇形式分子在激发态S1的能量呢？
3. 对于后续的分子性能预测，除了能垒，是不是还可以关注斯托克斯位移等方面因素？
4. 是否有必要对电子结构的性质进行研究，如静电势、轨道、空间位阻等，以及进行ele-hole分析，研究其对光致变色性能的影响。
5. 对于计算方案的设定以及泛函基组等关键词的使用有没有什么建议和需要注意的地方？

谢谢各位老师解答

作者
Author: wzkchem5 时间: 4 day ago
首先，溶液里有实验数据吗？
搞不好这些分子的区别完全是因为晶型的区别，那样的话所有分子都要长单晶，然后取晶体结构做QM/MM计算，只取一个分子或有限的几个分子是不行的

作者
Author: 〇66 时间: 4 day ago

wzkchem5 发表于 2024-11-19 21:26
首先，溶液里有实验数据吗？
搞不好这些分子的区别完全是因为晶型的区别，那样的话所有分子都要长单晶，然 ...

非常感谢老师，您说的很对，我确实忽略了这一点，固体分子确实是在发光的过程中牵扯到结构的变化过程。可是我不太会QM/MM计算，之前只用过高斯，如果要针对这个课题进行学习，该如何入手呢？

作者
Author: wzkchem5 时间: 4 day ago

〇66 发表于 2024-11-19 15:36
非常感谢老师，您说的很对，我确实忽略了这一点，固体分子确实是在发光的过程中牵扯到结构的变化过程。可 ...

先参照http://sobereva.com/579做。不过你的体系涉及激发态结构优化，MM区只处理成背景电荷是不够的，还是得用合适的力场来描述。QM/MM计算分子晶体荧光的教程很容易搜到，荧光会了，激发态过渡态也就会了

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Author: 〇66 时间: 3 day ago

wzkchem5 发表于 2024-11-19 23:15
先参照http://sobereva.com/579做。不过你的体系涉及激发态结构优化，MM区只处理成背景电荷是不够的，还 ...

好的谢谢老师指点，我先跟着sob老师的帖子进行一下学习

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