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标题: 使用Gaussian进行结构优化时，如何固定分子的几何中心位置（分子几何中心无原子的... [打印本页]

作者
Author: Fluidized_Joker 时间: 2024-12-11 08:13
标题: 使用Gaussian进行结构优化时，如何固定分子的几何中心位置（分子几何中心无原子的...
我希望获知气体分子（如甲烷、乙烷等）在分子筛中一系列指定位置处的能量。

对于甲烷等几何中心含有原子的分子，可以使用《在Gaussian中做限制性优化的方法》（http://bbs.keinsci.com/thread-9022-1-1.html）中介绍的几种方法冻结某些原子坐标。
例如：
# B3LYP/6-31G** opt=cartesian

Title Card Required

0 1
C             -1 0.00000000 0.00000000 0.00000000
H             0 0.00000000 0.00000000 1.07000000
H             0 1.00880579 0.00000000 -0.35666635
H             0 -0.50440311 -0.87365131 -0.35666635
H             0 -0.50440269 0.87365135 -0.35666686

此时，只有碳原子固定，C-H键长并未固定，可以认为该分子在固定的位置执行了结构优化。对于丙烷、正戊烷等中心位置有碳原子的分子，可以类似的操作。

而对于乙烷、丁烷这类分子。我找不到好的方法来实现固定几何中心的同时，C-C键等可以进行优化。

最开始考虑直接在中间位置设置X原子并固定，但这种方法是无效的，虚原子不参与计算。

也尝试过在几何中心设置X原子，并使用分子内坐标，使中间两个C到X原子的键长相等（但不固定）的方法，同样的，虚原子不参与计算，无法固定分子。

# b3lyp/6-31g(d,p) popt

C2H6-C2H6

0 1
C
H                1 1.07000000
H                1 1.07000000 2  109.47120247
H                1 1.07000000 3  109.47121844 2 -120.00000074 0
C                1 1.54000000 3  109.47125078 2  119.99998482 0
H                5 1.07000000 1  109.47120255 3 59.88891444 0
H                5 1.07000000 1  109.47120275 3  179.88892944 0
H                5 1.07000000 1  109.47123181 3  -60.11107760 0
X                1 7.74883708 5  104.09584694 6  -60.11174833 0
C                9          B1 1          A1 2          D1 0
H                10          B2 9          A2 2          D2 0
H                10          B3 9          A3 11          D3 0
H                10          B4 9          A4 11          D4 0
C                9          B1 1 20.00000000 5 61.78378396 0
H                14          B6 9          A5 11          D5 0
H                14          B7 9          A6 15          D6 0
H                14          B8 9          A7 15          D7 0

B1          0.70000000
B2          1.10000000
B3          1.10000000
B4          1.10000000
B6          1.10000000
B7          1.10000000
B8          1.10000000
A1          160.00000000
A2          120.00000000
A3          120.00000000
A4          120.00000000
A5          120.00000000
A6          120.00000000
A7          120.00000000
D1          -0.00000000
D2          0.00000000
D3          120.00000000
D4       -120.00000000
D5          60.00000000
D6          120.00000000
D7       -120.00000000

1 F
2 F
3 F
4 F
5 F
6 F
7 F
8 F
9 F

因此想请教一下各位老师，我应该如何进行合理的设置？

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-12-11 10:13
使用Gaussian16的GIC功能，见https://gaussian.com/gic，看XCntr, YCntr, ZCntr及页面上的例子。

作者
Author: Fluidized_Joker 时间: 2024-12-11 17:04

zjxitcc 发表于 2024-12-11 10:13
使用Gaussian16的GIC功能，见https://gaussian.com/gic，看XCntr, YCntr, ZCntr及页面上的例子。

好的！我试试，非常感谢！

作者
Author: Fluidized_Joker 时间: 2024-12-27 10:15

zjxitcc 发表于 2024-12-11 10:13
使用Gaussian16的GIC功能，见https://gaussian.com/gic，看XCntr, YCntr, ZCntr及页面上的例子。

我尝试通过gic方法，使一个乙烷分子在中心位置相对另一乙烷分子位置（位置固定）确定的情况下，进行优化。

# opt b3lyp/6-31g(d,p) geom=gic

Title Card Required

0 1
C             0 -3.11616551 -0.10136404 -0.07747210
H             0 -3.52940963 0.35783346 0.79617940
H             0 -3.52940963 0.35783346 -0.95112360
H             0 -3.35232462 -1.14497742 -0.07747210
C             0 -1.58674718 0.07885679 -0.07747210
H             0 -1.17350277 -0.38034307 -0.95112223
H             0 -1.35058858 1.12247028 -0.07747446
H             0 -1.17350280 -0.38033854 0.79618043
C             -1 1.08660750 1.69629127 0.10644723
H             -1 1.44328034 2.20068946 0.98009873
H             -1 1.44328034 2.20068946 -0.76720427
H             -1 0.01660750 1.69630446 0.10644723
C             -1 1.59992321 0.24435912 0.10644723
H             -1 1.24325240 -0.26003835 0.98009998
H             -1 1.24324834 -0.26003979 -0.76720303
H             -1 2.66992321 0.24434593 0.10644474

XC1(freeze)=XCntr(9,13)
YC1(freeze)=YCntr(9,13)
ZC1(freeze)=ZCntr(9,13)

但是计算结束后，两分子之间的距离还是变大了。
（下面是计算结束后的坐标）
# opt b3lyp/6-31g(d,p) geom=gic

Title Card Required

0 1
C             0 3.44379500 -0.17922100 0.39803600
H             0 3.54284800 0.57223400 1.18837100
H             0 3.32958800 -1.15430000 0.88313700
H             0 4.38625300 -0.19711700 -0.15930000
C             0 2.25936900 0.12942600 -0.51995000
H             0 2.15988700 -0.62207100 -1.31017300
H             0 1.31691400 0.14738600 0.03793300
H             0 2.37328300 1.10452900 -1.00497000
C             -1 -2.52503600 0.71456400 0.16411700
H             -1 -2.89407700 1.39766100 -0.57214900
H             -1 -2.76404800 1.07974000 1.14106100
H             -1 -1.46326500 0.62466100 0.06684700
C             -1 -3.17804900 -0.66477400 -0.04228500
H             -1 -2.93903900 -1.02994900 -1.01923000
H             -1 -2.80900500 -1.34787100 0.69397900
H             -1 -4.23981900 -0.57487100 0.05498700

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-12-27 14:55

Fluidized_Joker 发表于 2024-12-27 10:15
我尝试通过gic方法，使一个乙烷分子在中心位置相对另一乙烷分子位置（位置固定）确定的情况下，进行优化 ...

建议全部使用同一种坐标限制方法，例如都用GIC施加限制。

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