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标题: 求助在柔性扫描寻找过渡态的初猜结构过程中无法收敛的问题 [打印本页]

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Author: pxc12310 时间: 2024-11-30 18:18
标题: 求助在柔性扫描寻找过渡态的初猜结构过程中无法收敛的问题
各位老师好，我在找油酸双键被质子化的过渡态，质子以H3O+形式存在（实际反应中是使用质量分数为70%的高氯酸）
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本想通过柔性扫描找一找过渡态的初猜结构，输入文件为 (, 下载次数 Times of downloads: 11) ，但结构优化一直不收敛，除了方均根受力，其它在最后都反复震荡，同时结构不合理，主要体现在挨着双键的α碳上的氢与碳原子距离增大，导致Gaussview上表现为不成键了，输出文件为 (, 下载次数 Times of downloads: 2)
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之后我索性就在上面找到的能量最低的结构上先把结构优化做了，添加了opt=gdiis 但仍然震荡不收敛，于是又选择不考虑溶剂效应，不选择隐式溶剂模型，但依旧不收敛，同时发现其优化的结构与溶剂模型下的结构相差较大，如下图，上方为考虑溶剂，下方为不考虑
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因此我认为结构优化时还是得考虑溶剂化效应，那接下来我可以采取什么方案来解决这个不收敛问题，或者其它找过渡态的方法，希望各位老师能给我点建议

作者
Author: wzkchem5 时间: 2024-11-30 18:27
PM7不可靠，不如把油酸分子截断成反式2-丁烯，用DFT找过渡态，再根据收敛的过渡态键长在完整的油酸分子上面摆过渡态结构

作者
Author: sai77 时间: 2024-11-30 22:56
本帖最后由 sai77 于 2024-11-30 22:58 编辑

输入文件格式不对啊，你扫描步长是12步，输出文件跑了81步，明显变成了结构优化。把原子连接信息删掉。
另外水合质子摆的初始位置也不对，应该从双键所在平面的垂直方向去进攻。

作者
Author: pxc12310 时间: 2024-12-1 11:34

wzkchem5 发表于 2024-11-30 18:27
PM7不可靠，不如把油酸分子截断成反式2-丁烯，用DFT找过渡态，再根据收敛的过渡态键长在完整的油酸分子上面 ...

感谢老师的建议，根据您的建议我已经通过opt=gdiis b3lyp/6-311g** scrf=(iefpcm,solvent=water) em=gd3bj int=fine 优化了反式2-丁烯与水分子的结构，由于out文件和chk文件的成键判断不同，左右两侧分别为out文件和chk文件的最终优化结构
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为了节约计算资源，我打算做刚性扫描找过渡态粗猜，那请问我是不是选择chk文件里的结构为输入文件做对H7和C1的键长递减做刚性扫描比较好呢？因为如果我选out文件这个结构的话，质子与水分子不成键分开了，这个时候如果扫描水合质子与双键的距离是不是就只有质子会移动而水分子就不动了。

作者
Author: pxc12310 时间: 2024-12-1 11:43

sai77 发表于 2024-11-30 22:56
输入文件格式不对啊，你扫描步长是12步，输出文件跑了81步，明显变成了结构优化。把原子连接信息删掉。
另 ...

感谢老师建议，我本来是想做刚性扫描的，但是发现优化那一步都一直没法收敛，因为柔性扫描不是每一步都要进行一次结构优化嘛，所以我才索性后面先做结构优化了，现在我先按照老师wzkchem5的建议弄弄。您说的从双键所在平面的垂直方向进攻，是指双键的几何中心还是其中一个双键碳呢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2024-12-1 14:26

pxc12310 发表于 2024-12-1 04:34
感谢老师的建议，根据您的建议我已经通过opt=gdiis b3lyp/6-311g** scrf=(iefpcm,solvent=water) em=gd3b ...

仔细阅读http://sobereva.com/414，了解为什么选哪个结构都是一样的

作者
Author: pxc12310 时间: 2024-12-26 10:53
本帖最后由 pxc12310 于 2024-12-26 10:55 编辑

wzkchem5 发表于 2024-12-1 14:26
仔细阅读http://sobereva.com/414，了解为什么选哪个结构都是一样的

感谢老师您给的建议，最近一段时间我按照您给的思路完成了油酸质子化和一次双键迁移的过渡态搜索
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目前有个疑问希望老师或者其他看到的老师们能为我解惑
各任务使用的计算级别都是B3lyp(D3)/6-31G**
我将两步反应搜索得到的过渡态进行IRC扫描，之后分别对得到的前一过渡态的生成物端和后一过渡态的反应物端进行优化发现得到的TS1在该计算级别的能量和结构上存在些许差别，如下图
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两图分别为第一、二步反应所得， (, 下载次数 Times of downloads: 1) (, 下载次数 Times of downloads: 1)
请问老师，这样的情况合理吗，我应该如何选用作为我的TS1呢，同理我觉得后面TS2、TS3也会有这样的问题

作者
Author: pxc12310 时间: 2024-12-26 12:04
还有个问题想问老师，请问以下我关于质子化和双键迁移趋势的推理验证是否合理能站得住脚，或者还有哪些可以改进的地方
为了判断双键中的哪个碳更容易被质子化；双键迁移时哪个阿尔法氢最容易解离出来
对前者计算了油酸分子表面的静电势和平均局部离子化能，发现双键区域的极小值都出现在双键中心，下图为ALIE的极小值点
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于是又计算了原子局部范德华表面的静电势平均值，发现双键中远离羧基的碳静电势平均值相对偏小，所以左侧双键碳更容易被氢离子进攻
(, 下载次数 Times of downloads: 1) 对后者我计算了碳正离子附近的四个阿尔法氢原子核位置的静电势，发现靠近羧基方向的a7氢原子更容易解离出来，图为刚性扫描下由multiwfn得到的随着O56远离C6四个氢原子的原子核静电势

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综上我得出反应过程中质子化和双键迁移都有着像羧基端方向进行的趋势，这和实验所得结果匹配。（我对TS2以及其质子化中间体也进行了相关计算，得到类似的结论）

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