计算化学公社

标题: 求助：计算锌离子与各种有机小分子结合能的泛函和基组选择 [打印本页]

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Author: AnnieXu 时间: 2026-1-13 12:22
标题: 求助：计算锌离子与各种有机小分子结合能的泛函和基组选择
老师们好，目前要研究各类有机添加剂对水系锌离子电解液的改善，想要先计算一下锌离子与有机分子的结合能，做一个对比（与锌离子和水的结合能对比，同时各有机分子间也进行比较）。
高斯版本为G09 D0.1
1. 优化和频率计算选择B3LYP/def2SVP和em=GD3，单点能选择B3LYP/def2TZVPP和em=GD3BJ可以吗
2. 用于计算RESP电荷的优化和单点能的泛函和基组需要与1中一致吗
3. 所有锌离子+水/有机分子体系都要用genmer+molclus做构型搜索得到吗，能否简单建一个锌离子与一个小分子结合的模型来优化计算
4. 我看卢老师在论坛有回复过锌离子与O的相互作用不属于弱相互作用，故而计算结合能是不是不用算BSSE

作者
Author: wzkchem5 时间: 2026-1-13 12:41
1. 色散校正都写em=GD3BJ。对于B3LYP而言em=GD3相比em=GD3BJ没有任何好处，两者都是瞬间算完，后者略精确一些。opt freq时Zn可以用def2TZVP等大一些的基组
2. 需要。即使不是严格要求统一，至少可以说没有理由不统一
3. 除非你不搜就知道小分子怎么结合（比如小分子是卟啉这种刚性大环配体，只有一种配位模式），或者有晶体结构等可供参考，否则必须搜
4. 基组够大就不用算。弱相互作用不是一定要算BSSE，非弱相互作用不是一定不能算BSSE（只是不能用counterpoise方法算，用gCP还是可以算的）

作者
Author: AnnieXu 时间: 2026-1-13 15:37

wzkchem5 发表于 2026-1-13 12:41
1. 色散校正都写em=GD3BJ。对于B3LYP而言em=GD3相比em=GD3BJ没有任何好处，两者都是瞬间算完，后者略精确一 ...

感谢老师回答，希望您能再简单解释一下以下疑惑
1. 因为卢老师在"DFT-D色散校正的使用"博文中提到G09 D.01的用户如果要算频率的话，还是在零阻尼下优化为宜，故而opt+freq用的GD3
您提到opt freq时Zn可以用def2TZVP等大一些的基组，这些分子用不同精度的基组是可以的吗？
3. 我的分子是脲的衍生物，个人认为锌离子会与电负性更大的O结合，我是需要搜构型让锌离子周围配位5个水+1个脲吗，还是单独让锌离子与脲中的O原子接近，再进行后续计算？
4. def2TZVPP基组就不用算BSSE了吧

作者
Author: wzkchem5 时间: 2026-1-13 16:17

AnnieXu 发表于 2026-1-13 15:37
感谢老师回答，希望您能再简单解释一下以下疑惑
1. 因为卢老师在"DFT-D色散校正的使用"博文中提到G09 D. ...

如果这里用GD3是因为高斯的bug的话，我个人建议是改用ORCA，反正ORCA是免费的。又不是全世界只有高斯一个程序能做色散校正，没必要被高斯的bug牵着鼻子走。不然审稿人也早晚会问为什么结构优化和单点能的阻尼形式不统一，并提出既然ORCA免费为什么不用ORCA。
Zn用大基组，指的是所有分子但凡出现Zn，那么Zn用大基组，非Zn元素不用大基组，如果不出现Zn那么所有元素都不用大基组。这不构成基组大小不统一。
构型还是搜一下，起码水分子的氢原子的朝向我觉得不是显然的，不搜没人知道
def2-TZVPP可以不算BSSE，或者说BSSE的贡献远小于泛函误差，因此没必要算

作者
Author: AnnieXu 时间: 2026-1-13 16:29

wzkchem5 发表于 2026-1-13 16:17
如果这里用GD3是因为高斯的bug的话，我个人建议是改用ORCA，反正ORCA是免费的。又不是全世界只有高斯一个 ...

谢谢老师的回答

作者
Author: sobereva 时间: 2026-1-14 06:06
泛函建议把B3LYP改成PBE0
算得动的情况，可以opt freq用比def2-SVP略大的，诸如配体6-311G*，Zn用SDD或lanl2TZ(f)
优化用DFT-D3(0)、单点DFT-D3(BJ)没问题，有说得通的理由（此版本的bug），也不怕审稿人问。D3(0)和D3(BJ)对当前情况优化结果的差异微乎其微。实际上如果配体之间色散作用对结构影响甚微的话（凭结构就能判断），优化也完全可以不带色散校正。

作者
Author: AnnieXu 时间: 2026-1-14 16:40

sobereva 发表于 2026-1-14 06:06
泛函建议把B3LYP改成PBE0
算得动的情况，可以opt freq用比def2-SVP略大的，诸如配体6-311G*，Zn用SDD或lan ...

感谢sob老师回答
那我opt+freq用PBE0泛函，其中配体6-311G*，Zn用SDD，并加上DFT-D3(0)；单点能用PBE0/def2TZVPP和DFT-D3(BJ)，同时我用Multiwfn算有机分子的RESP电荷时，opt与SP也得与上述一致对吗

作者
Author: sobereva 时间: 2026-1-14 23:57

AnnieXu 发表于 2026-1-14 16:40
感谢sob老师回答
那我opt+freq用PBE0泛函，其中配体6-311G*，Zn用SDD，并加上DFT-D3(0)；单点能用PBE0/d ...

不需要非得一样，但也没什么理由为了用Multiwfn算RESP电荷而换其它级别、额外浪费计算时间。当前级别算RESP电荷本来就适合

作者
Author: AnnieXu 时间: 2026-1-15 09:32

sobereva 发表于 2026-1-14 23:57
不需要非得一样，但也没什么理由为了用Multiwfn算RESP电荷而换其它级别、额外浪费计算时间。当前级别算RE ...

好的，谢谢sob老师

作者
Author: AnnieXu 时间: yesterday 17:55

sobereva 发表于 2026-1-14 23:57
不需要非得一样，但也没什么理由为了用Multiwfn算RESP电荷而换其它级别、额外浪费计算时间。当前级别算RE ...

sob老师您好，我想再请教一下
1. 硫酸根离子用6-311+G*进行opt和freq，用ma-def2TZVPP算单点能可以吗（弥散是只给O原子加，还是可以给整个分子加呢）
2. 对锌离子用SDD赝势，这样写gjf文件有问题吗
%mem=40GB
%nprocshared=40
%chk=Zn.chk
# PBE1PBE/genecp opt freq em=GD3 scrf=solvent=water

Zn

2 1
Zn                0.33800000 2.47900000 1.85400000

Zn 0
SDD
****

Zn 0
SDD

作者
Author: sobereva 时间: yesterday 18:46

AnnieXu 发表于 2026-1-22 17:55
sob老师您好，我想再请教一下
1. 硫酸根离子用6-311+G*进行opt和freq，用ma-def2TZVPP算单点能可以吗（ ...

1 可以。只需要给带显著负电荷的原子加
2 单个原子不能做opt。其它方面，在写法方面没问题（只不过色散校正此时多余，并且隐式溶剂模型没法描述好单原子离子而必须考虑配位溶剂分子）

作者
Author: AnnieXu 时间: yesterday 20:29

sobereva 发表于 2026-1-22 18:46
1 可以。只需要给带显著负电荷的原子加
2 单个原子不能做opt。其它方面，在写法方面没问题（只不过色散 ...

谢谢老师

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