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标题: 求助通过Gaussian和multiwfn计算分析π电子离域情况 [打印本页]

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Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-19 16:04
标题: 求助通过Gaussian和multiwfn计算分析π电子离域情况
非专业，刚刚开始学习高斯和multiwfn，想请教各位老师：
我想对比两种含多个苯环的导电聚合物A、B的π电子离域情况，下面是我的思路，请各位老师帮忙看看是否合理：
1. 对A、B进行opt freq计算后，分别查看其MO轨道，关注HOMO之前的分子轨道离域情况（思路：电子占据的分子轨道离域强→电子离域强），并进行轨道成分分析，查看其中的p轨道的贡献（思路：π电子来源于p轨道），p轨道贡献多，则π电子离域强【疑问：HOMO之前有很多条MO，具体应该查看哪条呢？是否先通过直观查看MO找出轨道离域于整个分子链上的轨道，再进行上述轨道成分分析？】；
2. 对A、B分别进行NBO分析，并在路径中加入pop=saveNBO，查看其NBO轨道，由于苯环内部形成大π键，π电子高度离域，因此只需查看苯环相连处原子的NBO（π类型的NBO）等值面交叠情况，结合二阶微扰能共同分析该处的π离域情况【疑问：这样分析似乎是某个片段之间的分析，如何与整体离域情况建立联系呢？】
3. 通过对NBO分析后的lewis、非lewis占比进行查看，其中非lewis占比代表离域程度【疑问：这样并没有区分是否是π电子的离域程度吧？那这样是否还合理呢？】
如果还有其他方法，欢迎各位老师补充指正！

作者
Author: sobereva 时间: 2025-11-20 00:02
光看个别MO根本不靠谱，对pi电子离域产生贡献的又不是只有一个HOMO轨道。LOL-pi是最好的做法
仔细把此文看了
在Multiwfn中单独考察pi电子结构特征
http://sobereva.com/432（http://bbs.keinsci.com/thread-10610-1-1.html）

并且此文也认真看了，芳香性和离域性有密切联系
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算
http://sobereva.com/176

放弃试图用NBO讨论离域问题

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-20 14:22

sobereva 发表于 2025-11-20 00:02
光看个别MO根本不靠谱，对pi电子离域产生贡献的又不是只有一个HOMO轨道。LOL-pi是最好的做法
仔细把此文看 ...

感谢您的回复，我学习一下，谢谢

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-24 11:15
本帖最后由 Yilia_PhD 于 2025-11-24 14:08 编辑

sobereva 发表于 2025-11-20 00:02
光看个别MO根本不靠谱，对pi电子离域产生贡献的又不是只有一个HOMO轨道。LOL-pi是最好的做法
仔细把此文看 ...

老师，我学习了LOL-Pi分析，还是有几个问题：

对于原子数较多（超过100）得分子链A、B，我想比较它们的pi离域程度，首先这是我得到的LOL-pi等值面图：
(, 下载次数 Times of downloads: 10) (PANI)
(, 下载次数 Times of downloads: 9) (DPANI)

然后，我想通过二分点计算，定量比较它们的pi离域情况。但是我在进行二分点计算时会产生很多二分点，这样应该如何分析呢？其次就是对原子数较多的分子链分析后，CP的标号几乎重合看不清，这个是否有解决办法？谢谢老师
(, 下载次数 Times of downloads: 9) (PANI)
(, 下载次数 Times of downloads: 10) (DPANI)

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-24 14:20
另外老师，我还想问一下，关于芳香性计算中的HOMA方法，示例中给出的是菲分子不同环的芳香性计算和比较，请问如何计算整个菲分子的芳香性呢？我的目的还是相比较两个长分子链的芳香性，从这里来说明π离域情况（分子中仅有C-C,C-N,C-H）

作者
Author: sobereva 时间: 2025-11-25 07:44

Yilia_PhD 发表于 2025-11-24 11:15
老师，我学习了LOL-Pi分析，还是有几个问题：

对于原子数较多（超过100）得分子链A、B，我想比较它们 ...

取所有关键的离域路径上二分点数值最小的说事。也可以把所有二分点的数值都取出来，做一个数值统计分析，比起只看最小值可能更有意义
恰当旋转视角就完了，目前版本Multiwfn里都可以用鼠标拖动旋转。要么导出pdb文件放到VMD里查询序号

作者
Author: sobereva 时间: 2025-11-25 07:45

Yilia_PhD 发表于 2025-11-24 14:20
另外老师，我还想问一下，关于芳香性计算中的HOMA方法，示例中给出的是菲分子不同环的芳香性计算和比较，请 ...

不是所有芳香性分析方法都能用来衡量长链的离域性
HOMA根本干不了这事

作者
Author: SharkYYX2025 时间: 2025-11-25 15:14
研究π电子离域也可以考虑ALIE，ELF，Fukui函数f-，如下。
使用Multiwfn和VMD绘制平均局部离子化能(ALIE)着色的分子表面图（含视频演示） http://sobereva.com/514
电子定域性的图形分析 http://sobereva.com/63
通过轨道权重福井函数和轨道权重双描述符预测亲核和亲电反应位点 http://sobereva.com/533

这里面有些方法能区分出π电子。有些不能，只能描述全部的电子。我的研究和你的类似，也是研究几个分子的电子离域性，用以上这几个方法都能得到理想结果。不区分出π电子也能接受，因为sigma电子离域性肯定低。
也可以考虑静电势分布，这个算是间接描述，局部带负电荷多了有利于离域，但也要考虑其他因素，不绝对。从多个方面来描述，会更有说服力
使用Multiwfn+VMD快速地绘制静电势着色的分子范德华表面图和分子间穿透图（含视频演示） http://sobereva.com/443

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-26 16:33

SharkYYX2025 发表于 2025-11-25 15:14
研究π电子离域也可以考虑ALIE，ELF，Fukui函数f-，如下。
使用Multiwfn和VMD绘制平均局部离子化能(ALIE) ...

非常感谢！您的回复对我帮助很大，我尝试一下！

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-26 16:33

sobereva 发表于 2025-11-25 07:45
不是所有芳香性分析方法都能用来衡量长链的离域性
HOMA根本干不了这事

好的，谢谢老师，我尝试用其他方法计算！

作者
Author: Yilia_PhD 时间: 2025-11-26 16:34

sobereva 发表于 2025-11-25 07:44
取所有关键的离域路径上二分点数值最小的说事。也可以把所有二分点的数值都取出来，做一个数值统计分析， ...

好的，谢谢老师，您的回复对我帮助很大

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)