计算化学公社

标题: 在Gaussian中做限制性优化的方法 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2018-1-9 16:19
标题: 在Gaussian中做限制性优化的方法

在Gaussian中做限制性优化的方法

The way to perform restricted optimization in Gaussian

文/Sobereva @北京科音 2018-Jan-9

0 前言

量化计算时一般做的几何优化叫做全优化(full optimization)，与之相对的叫做限制性优化，即优化时冻结某些变量来实现特殊目的。经常有人在网上问Gaussian里怎么做限制性优化，每次都回复很麻烦，在本文就统一说一下。本文内容至少适用于Gaussian 09/16。

对于有解析导数的方法，限制性优化并不会减低计算量，因为不管是否将某些变量冻结，所有原子的导数依然会照常计算，只不过其中被冻结的不会在优化过程中利用且不会纳入收敛判据而已。顺带提醒一下，初学者千万不要乱冻结，否则可能中途出错，或者难收敛，或者结果缺乏物理意义。冻结时一定要先搞清楚目的。另外，只要是做了冻结，那么优化肯定不会收敛到全局空间极小点，而只能够收敛到扣除被冻结变量的子空间当中的极小点去，因此用这样的结构再做振动分析，往往会出现虚频，这是非常正常的。

下面按照冻结的类型分别介绍做法。文中会涉及笛卡尔坐标、内坐标、冗余内坐标优化的概念，不清楚的话建议看此文中相关介绍：《量子化学计算中帮助几何优化收敛的常用方法》（http://sobereva.com/164）。

1 冻结某些原子坐标

冻结原子坐标常见有以下目的：
(1)已经有了分子的X光衍射的结构，但由于只有重原子位置能准确测定（前提还是解析度足够高的情况），氢原子位置一般只是近似/粗略加上去的，故需要冻结重原子位置而对氢原子位置进行优化
(2)研究固体表面吸附。往往利用3~4层原子表现固体表面，最底层原子一般要被冻结来表现体相结构，而其余原子允许在优化自由弛豫
(3)用簇模型研究酶催化问题。建模时把体系的活性中心抠出来后，一般要将边界的氨基酸的骨架原子冻结，以免优化时候体系严重变形、坍塌

在Gaussian中可以以不同方式冻结某些原子的笛卡尔坐标，但是并没有办法只冻结某个笛卡尔分量。

1.1 用0、-1设置冻结

最简单的冻结某些原子坐标的方法就是在原子名后面把要冻结的写-1，不冻结的写0，opt后面最好写上cartesian。例如
# B3LYP/6-31G** opt=cartesian

Title Card Required

0 1
O    0       0.00000000 0.00000000 -0.11081188
H    -1       0.00000000 0.58397589 0.44324751
H    -1       0.00000000 -0.58397589 0.44324751

观看输出文件里的轨迹，表面上看会发现两个氢还是动了，这是因为Gaussian总是把体系调整到标准朝向下，如果对这个任务写上nosymm关键词避免此行为，则看到的轨迹中这两个氢的位置就始终不动了。关于nosymm关键词更多信息看《谈谈Gaussian中的对称性与nosymm关键词的使用》（http://sobereva.com/297）。

上面的例子中=cartesian可以不写，但不写的话，程序会在默认的冗余内坐标下做限制性优化，对当前任务会使得优化所需步数多得多，而且会发现H-H的距离在最终结构和初始结构间有非常轻微的变化（属于算法层面的很细节问题，涉及到内坐标与笛卡尔坐标相互转换之类），因此建议还是写上=cartesian。

当原子较多时，而且要冻的原子又不连着，手动去写-1就比较麻烦了，此时可以用gview。比如考察一个有限长度的碳纳米管里面塞入三个水的情况，假设我们想把碳纳米管坐标完全冻住，只允许水被优化，那么可以在gview里把碳纳米管部分选中成为黄色，如下所示

(, 下载次数 Times of downloads: 319)

然后进入Tools - Atom Groups，把类别切换到Freeze，然后点击Freeze(Yes)那一行中的+号把选中的区域添加到这个冻结组里。此时体系就被分为冻结和不冻结的两个组了，如下所示

(, 下载次数 Times of downloads: 279)

然后保存输入文件，就会看到碳纳米管部分的原子后头都有-1，水的后头都是0了，之后恰当设置关键词计算即可。

1.2 用opt=readopt设置冻结

用opt=readopt来设置冻结往往比上一节的做法方便得多。用opt=readopt时Gaussian会建立一个被优化的原子的列表，默认情况下所有原子都在这个列表里，因此所有原子都会被优化。我们可以用notatoms把某些元素或者某些原子从被优化列表中去除，例如以下例子不会优化碳、氧，而只优化氢
# PM6 opt=readopt

test

0 1
C                0.00000000 0.00000000 -0.56221066
H                0.00000000 -0.92444767 -1.10110537
H                -0.00000000 0.92444767 -1.10110537
O                0.00000000 0.00000000 0.69618930

notatoms=C,O

在notatoms后面也可以直接指定不被优化的原子的序号，也可以和元素名混写。例如上例也可以写为notatoms=1,4或notatoms=C,4。对于大体系，如果想立刻得到某个区域的原子序号从而能够直接写在notatoms后面，可以在gview里将那个区域选成黄色，然后进入Tools - Atom Selection, 直接把窗口中显示的序号信息复制到notatoms后面。

readopt里还可以用noatom把优化列表清空、用atom把某些原子加入优化列表。比如如果写noatoms atoms=1,5-70 notatoms=N,O就代表先把被优化列表清空，然后把1,5-70原子加入，再把其中N和O元素的原子去掉。因此，最终被优化的原子就是1,5-70当中的非N,O元素的原子了。可见opt=readopt是非常灵活方便的。

用opt=readopt时实际上也是在冗余内坐标下进行的优化，而且笔者发现没法在opt里写cartesian改成Cartesian坐标下优化，此时一开始就会报错。

1.3 在冗余内坐标下设置冻结

Gaussian优化默认就是在冗余内坐标下做的，用opt=modredundant时可以在末尾空一行写上对冗余内坐标下优化额外做的修改和设定，modredundant意味着modify redundant internal coordinate。在末尾空一行处写原子序号，后面写个F（代表freeze），就表明这个原子被冻结，效果和原子后头写-1是一样的，可以写任意多个。下面的例子将两个氢冻住
# B3LYP/6-31G** opt=modredundant

Title Card Required

0 1
O             0.00000000 0.00000000 -0.11081188
H             0.00000000 0.58397589 0.44324751
H             0.00000000 -0.58397589 0.44324751

2 F
3 F

2 冻结某些内部变量

2.1 在内坐标下冻结

在内坐标下优化时，可以把内坐标表示的输入文件里的一些变量进行冻结。坐标后面空一行写的是允许被优化的变量，再空一行写的是冻结的变量。因此下例会在优化时会保持键角为80度。注意opt后面必须写z-matrix，否则优化会在冗余内坐标下进行，以内坐标方式定义的冻结就不生效了。
#p B3LYP/6-31G** opt=z-matrix

constraint optimization

0 1
O
H                1 B1
H                1 B2 2  A1

B1=0.76533395
B2=0.76533395

A1=80.0

如果内坐标中有的直接写成了数值形式，有的以变量表示，则只有变量表示的内坐标会被优化。因此下例只会优化键角，而键长始终固定在0.9埃。
O
H                1 0.9
H                1 0.9 2  A1

A1=80.0

2.2 在冗余内坐标下冻结

在冗余内坐标下设置内坐标的冻结很方便，被冻结的内坐标可以随意定义，并不仅限于输入文件里出现的内坐标。比如优化水分子时候让H-H距离保持固定，可以写成
# B3LYP/6-31G** opt=modredundant

Title Card Required

0 1
O             0.00000000 0.00000000 -0.11081188
H             0.00000000 0.58397589 0.44324751
H             0.00000000 -0.58397589 0.44324751

2 3 F

如果F前面写三个原子序号，就代表冻结这个键角；写四个原子序号，就代表冻结这个二面角，而且可以写无数多个。比如某个体系，写了opt=modredundant，然后末尾空一行写了
3 6 F
1 2 12 14 F
55 F
58 F
6 1 7 F
就代表优化时冻结了3-6距离、1-2-12-14二面角、55和58号原子坐标、6-1-7角度。

3 广义化的内坐标(GIC)下设置冻结简例

Gaussian16开始增加了GIC，可以在优化过程中比冗余内坐标做更灵活的设定。详细说明见http://gaussian.com/opt/的GIC Info页，本文不打算细谈，只是给两个只有利用GIC才能实现的限制性优化的例子。

第一个例子是在优化中令两个变量的差值保持恒定。addGIC代表从末尾读取额外的GIC设定，然后定义了两个GIC键长项，又定义了二者的差值项rcons，(freeze)代表令这个项在优化过程中被冻结。因此优化过程中两个O-H键长的差值始终不变（此例一开始相差0.1埃，最后还是相差0.1埃）
# B3LYP/6-31g(d) opt=addGIC

test

0 1
O                0.00000000 0.04716583 0.07081661
H                0.00000000 0.69230018 -0.40226021
H                0.00000000 -0.69230018 -0.44220387

b12=R(1,2)
b13=R(1,3)
rcons(freeze)=b12-b13

第二个例子是在优化二聚体时始终保持两个单体几何中心距离恒定，这是氨气与水二聚体的例子
#p PM7 opt(gdiis,maxcyc=100,addgic)

Title Card Required

0 1
N                -1.51786076 -1.12768292 2.39707540
H                -1.11590788 -2.26462122 2.39707540
H                -1.18452166 -0.65628274 3.21357213
H                -1.18452166 -0.65628274 1.58057866
O                -1.16213343 -0.15012738 6.00166916
H                -0.20213343 -0.15012738 6.00166916
H                -1.48258801 0.75480845 6.00166916

XC1=XCntr(1-4)
YC1=YCntr(1-4)
ZC1=ZCntr(1-4)
XC2=XCntr(5-7)
YC2=YCntr(5-7)
ZC2=ZCntr(5-7)
F1F2(freeze)=sqrt[(XC1-XC2)^2+(YC1-YC2)^2+(ZC1-ZC2)^2]*0.529177

可见用XCntr、YCntr、ZCntr可以把某个片段的几何中心的X、Y、Z坐标定义为GIC变量从而在之后被引用。在定义GIC变量时可以使用数学运算符和简单数学函数，此例我们把将两个单体几何中心间的距离定义为了F1F2变量，并且将状态设成了freeze，故优化过程中只有单体内部结构发生变化，而单体几何中心间距离始终不变。优化过程中GIC变量的数值会在输出文件中体现，由于GIC默认输出的是原子单位，因此例子中乘了0.529177把Bohr转化成常用的埃来输出。

GIC看起来很好很强大，但是也不要太有过高的期待，因为用限制项设多了或设复杂了很容易运行中途报错。

4 没有解析梯度时的优化

没有解析梯度的理论方法做几何优化时，用的是EF算法优化（而且没法改成别的）。由于此时是通过有限差分方式计算受力，耗时很高，而且每一步的耗时正比于被优化的变量数，因此程序要求用户必须明确指定哪些变量要被优化，被优化的变量要写成变量形式。下例在没有解析梯度的CCSD(T)级别下优化水分子，只优化两个氢的Z坐标
#p CCSD(T)/def2TZVP opt nosymm

niconiconi

0 1
O 0.00000000    0.00000000    0.11930801
H 0.00000000    0.75895306 Z2
H 0.00000000 -0.75895306 Z3

Z2=-0.43723204
Z3=-0.40723204

上面例子写成内坐标形式当然也可以。如果坐标部分写成下面这样没有变量表示的情况
O 0.00000000    0.00000000    0.11930801
H 0.00000000    0.75895306 -0.43723204
H 0.00000000 -0.75895306 -0.40723204
则程序会认为要被优化的变量数为0，由于没事可干，会直接报下面的错误：
************************************************
** ERROR IN INITNF. NUMBER OF VARIABLES (  0) **
** INCORRECT (SHOULD BE BETWEEN 1 AND 50) **
************************************************
这个提示也显示了，EF算法优化的时候，被优化的变量最多只能有50个。

作者
Author: zhangpengju 时间: 2018-1-9 17:51
谢谢sob老师

作者
Author: 三迩- 时间: 2018-9-6 21:46
请教老师，如果做完限制性优化后想要放开限制的键参数，关键词应该怎么写啊？opt(calcfc,noeign)?

作者
Author: sobereva 时间: 2018-9-7 02:34

三迩- 发表于 2018-9-6 21:46
请教老师，如果做完限制性优化后想要放开限制的键参数，关键词应该怎么写啊？opt(calcfc,noeign)?

用最后结构继续做新的任务，新的任务不写限制就完了

作者
Author: 13281067598 时间: 2018-9-28 20:59
请问老师，NH2+H----->NH3 请问在一个维度上(H到N的键长维度)看Gibbs Free Energy能量的变化，可不可以做限制性优化，就是说限制H到N的距离，算一个G的能量，然后改变一个距离，再算一个，是否可行？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-9-28 23:18

13281067598 发表于 2018-9-28 20:59
请问老师，NH2+H----->NH3 请问在一个维度上(H到N的键长维度)看Gibbs Free Energy能量的变化，可不可以做 ...

可以

作者
Author: 13281067598 时间: 2018-9-29 08:12
谢谢sob老师

作者
Author: zbc201011 时间: 2019-11-29 22:00
谢谢sob老师！！

作者
Author: libaoyuzi 时间: 2019-12-3 14:27
感谢社长，太棒了!

作者
Author: helpme 时间: 2019-12-13 13:11
有两个问题请教一下：
1. 一个体系中原子1和2的键长比如是1.13，我想把它设置成1.2并固定住，是不是只有g09b以及以前的版本认“1 2 1.2 F”这一行。其它版本这么写的话，1-2之间的键长会被设定为1.2但是不会被固定。这个问题有没有好的解决方法？
2. ModRedun,Cartesian两个关键词不能连用，这样使用了opt(ModRedun)的计算如果出现了L103错误，该如何解决？
谢谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2019-12-15 10:38

helpme 发表于 2019-12-13 13:11
有两个问题请教一下：
1. 一个体系中原子1和2的键长比如是1.13，我想把它设置成1.2并固定住，是不是只有g0 ...

1 后来的版本完全不读取初值。应当人为把一开始的结构在gview里进行调整，使键长恰成为被固定的值，然后写诸如1 2 F固定

2 拿最后的结构结合原先关键词重新跑一次，由于Gaussian会自动根据初始结构恰当地定义冗余内坐标，有很大几率能继续跑下去

作者
Author: helpme 时间: 2019-12-15 13:42
谢谢sob亲自答疑。
1. 如果需要调的比较多，可以考虑写一个脚本完成了。
2. L103主要问题是三原子共线。希望高斯能早点改进一下。

作者
Author: lqhenwunai 时间: 2021-9-5 11:44
版主，请问一下，老板要在限制性优化后的结构下算频率。我告诉他不行，但是老板不听，请问有什么文献能说明不能这么做？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-9-5 12:41

lqhenwunai 发表于 2021-9-5 11:44
版主，请问一下，老板要在限制性优化后的结构下算频率。我告诉他不行，但是老板不听，请问有什么文献能说明 ...

这种显然不合理的行为不会有文献专门说

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-9-5 16:37

lqhenwunai 发表于 2021-9-5 04:44
版主，请问一下，老板要在限制性优化后的结构下算频率。我告诉他不行，但是老板不听，请问有什么文献能说明 ...

翻一翻比较新的国外的量化教材，找找有没有这个论述。另外https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.0c01306这篇文献提了一下

作者
Author: lqhenwunai 时间: 2021-9-6 10:22

wzkchem5 发表于 2021-9-5 16:37
翻一翻比较新的国外的量化教材，找找有没有这个论述。另外https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.0c ...

谢谢，我看一下。

作者
Author: lqhenwunai 时间: 2021-9-6 10:24

wzkchem5 发表于 2021-9-5 16:37
翻一翻比较新的国外的量化教材，找找有没有这个论述。另外https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.0c ...

谢谢。我看一下。顺便请问下，你是用什么关键词搜索的?

作者
Author: lqhenwunai 时间: 2021-9-6 10:25

sobereva 发表于 2021-9-5 12:41
这种显然不合理的行为不会有文献专门说

谢谢。但是老板非要这么做。请问有什么教材有介绍么？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-9-6 15:12

lqhenwunai 发表于 2021-9-6 10:25
谢谢。但是老板非要这么做。请问有什么教材有介绍么？

教材里难道还会专门讲怎么做无意义的计算？

如果他执意这么做，你让他说出理由、必要性、证明合理性，这种问题是内行审稿人也会问的；如果逼你这么做，也不给个说法，你就这么做，到时候通过审稿人的comment来教育他。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-9-6 16:01

sobereva 发表于 2021-9-6 08:12
教材里难道还会专门讲怎么做无意义的计算？

如果他执意这么做，你让他说出理由、必要性、证明合理性， ...

如果审稿人真揪出来这个问题倒是好事，就怕审稿人没看出这个问题，文章发出来了，丢人现眼，影响文章作者的前途

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-9-6 16:04

lqhenwunai 发表于 2021-9-6 03:24
谢谢。我看一下。顺便请问下，你是用什么关键词搜索的?

我没有搜，只是以前恰好看到过这篇文章而已，你沿着这篇文章的参考文献顺藤摸瓜就行了

作者
Author: 加州旅馆雨 时间: 2021-10-15 18:44
请问各位老师，用固定优化来初期找过渡态的时候，关键词里要放“ts"吗？是opt=(modredundant)还是opt=(ts,modredundant)？不加”ts“是不是理论上会有更大的概率找到一个中间体？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-16 03:15

加州旅馆雨发表于 2021-10-15 18:44
请问各位老师，用固定优化来初期找过渡态的时候，关键词里要放“ts"吗？是opt=(modredundant)还是opt=(ts, ...

如果你在找过渡态时候要通过modredundant施加限制，那么是后者。但这不是什么普适的做法，强烈不建议随便用。

作者
Author: 加州旅馆雨 时间: 2021-10-16 15:42

sobereva 发表于 2021-10-16 03:15
如果你在找过渡态时候要通过modredundant施加限制，那么是后者。但这不是什么普适的做法，强烈不建议随便 ...

谢谢sob老师的回答。比如我找某个3+2成环反应的过渡态，常规的做法第一步我通过opt=modredundant限制了两根键得到一个初始结构，第二步再拿这个优化后的初始结构放开所有限制去跑opt=(ts)判断是否是为想要的过渡态。我现在很好奇，如果我在第一步中多加一个ts的关键词[opt=(ts,modredundant)]然后再第二步放开限制跑opt=(ts)，在其他条件都不变的情况下，理论上会不会增加第二步找到想要的过渡态的成功几率，会不会是一种更科学的写法。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-10-16 18:38

加州旅馆雨发表于 2021-10-16 15:42
谢谢sob老师的回答。比如我找某个3+2成环反应的过渡态，常规的做法第一步我通过opt=modredundant限制了两 ...

你的做法绝对不是什么“常规的做法”
本来3+2成环反应就不复杂，直接手动摆个初猜就完了，先做限制性优化多此一举。
实在自己摆初猜老也收敛不到期望的过渡态再试你这种迫不得已才考虑的trick。

作者
Author: 加州旅馆雨 时间: 2021-10-18 09:35

sobereva 发表于 2021-10-16 18:38
你的做法绝对不是什么“常规的做法”
本来3+2成环反应就不复杂，直接手动摆个初猜就完了，先做限制性优 ...

好的，谢谢sob老师回复

作者
Author: lychee321 时间: 2022-5-29 11:38
本帖最后由 lychee321 于 2022-5-30 17:03 编辑

各位老师好！我需要在优化构型的时候保持分子骨架为平面，我尝试了将分子先大致对齐X-Y平面，然后手动把笛卡尔坐标下的Z坐标改成0，最后采用g16的GIC的功能frozen目标原子的Z(i)，但计算完之后分子还是扭转了变成了非平面。我用氯仿作为模型尝试了多个输入文件的写法均不能有效实现单一坐标的冻结，请问这是什么原因，怎么实现我的需要？
以下为我尝试的输入文件写法（一开始我以为是我使用GIC功能用的不对，所以试了几个）：
1.
# opt=addGIC freq b3lyp/6-31g(d,p)

CF

0 1
C                -0.00000000 0.00000000 0.00000000
H                0.00000000 -1.00880567 0.00000000
H                -0.87365134 0.50440284 0.00000000
H                0.87365134 0.50440284 0.00000000
Cl             -0.00000000 0.00000000 -1.65038448

Z(1-4) F

2.
# opt=addGIC freq b3lyp/6-31g(d,p)
xxxx
Z(1) F
Z(2) F
Z(3) F
Z(4) F

3.
# opt=addGIC freq b3lyp/6-31g(d,p)
xxxx
ZCntr(1-4) F

4.
# opt=addGIC freq b3lyp/6-31g(d,p) nosymm
xxxx
ZCntr(1-4) Frozen

5.
# opt=addGIC freq b3lyp/6-31g(d,p)
xxx
Cartesian(1,Z) F
Cartesian(2,Z) F
Cartesian(3,Z) F
Cartesian(4,Z) F

6. 这个没有用GIC，但优化出来也没有保持平面
# opt=modredundant freq b3lyp/6-31g(d,p)
xxx
1 2 3 4 F

作者
Author: lychee321 时间: 2022-5-29 12:42

lychee321 发表于 2022-5-29 11:38
sob老师好！我需要在优化构型的时候保持分子骨架为平面，我尝试了将分子先大致对齐X-Y平面，然后手动把笛卡 ...

请问是什么情况

作者
Author: zch22076027 时间: 2022-8-1 09:50
请问sob老师可以对全优化结构的部分原子做freq嘛我试了上述的方法报错了

作者
Author: sobereva 时间: 2022-8-1 22:00

zch22076027 发表于 2022-8-1 09:50
请问sob老师可以对全优化结构的部分原子做freq嘛我试了上述的方法报错了

可能可以，但这没什么实际意义

作者
Author: zch22076027 时间: 2022-8-2 10:05

sobereva 发表于 2022-8-1 22:00
可能可以，但这没什么实际意义

好的谢谢您

作者
Author: heyc 时间: 2023-2-2 18:37
请问老师，冗余内坐标下设置内坐标的冻结后，出现L103报错：
GradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGrad
Berny optimization.
FormGI is forming the generalized inverse of G from B-inverse, IUseBI=4.
Eigenvalue 117 is 1.06D-30 should be greater than    0.000001 Eigenvector:
                        R5       X28    R4       Y2       R6
1                   0.53262  -0.36162 0.35716 0.32032  -0.28187
                        X21    Y4       X2       Z2       Y28
1                   0.21670  -0.18506 0.15871 0.11988  -0.11589
NTrRot= 223 NTRed= 340 NAtoms= 39 NSkip= 223 IsLin=F
Error in internal coordinate system.

请问有什么解决办法吗？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-2-2 18:53

heyc 发表于 2023-2-2 11:37
请问老师，冗余内坐标下设置内坐标的冻结后，出现L103报错：
GradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGr ...

在http://bbs.keinsci.com/thread-4829-1-1.html里面自己搜这个报错信息

作者
Author: 北大-陶豫 时间: 2023-2-3 10:28
请问一下，对于一个 C1 点群的分子，优化的时候 opt=ModRedundant freq 然后冻住 N 个自由度，是不是得到的结构最多只有 N 个虚频？谢谢！

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-2-3 15:53

北大-陶豫发表于 2023-2-3 03:28
请问一下，对于一个 C1 点群的分子，优化的时候 opt=ModRedundant freq 然后冻住 N 个自由度，是不是得到的 ...

不是的，例如水分子，把H-O-H键角冻结为180度，会有2个虚频

作者
Author: 北大-陶豫 时间: 2023-2-3 22:26

wzkchem5 发表于 2023-2-3 15:53
不是的，例如水分子，把H-O-H键角冻结为180度，会有2个虚频

刚想说 “不对，我问的是 C1 点群的分子”
但又想了一下，明白你的意思了，如果是个很大很复杂的分子，把它的某个键角强行拉到 180°，那它可能仍然是 C1 点群的分子但有两个虚频。
谢谢大佬！

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-2-4 01:50

北大-陶豫发表于 2023-2-3 15:26
刚想说 “不对，我问的是 C1 点群的分子”
但又想了一下，明白你的意思了，如果是个很大很复杂的分子， ...

我确实看漏了C1群这个条件，不过还好不影响结论。。。

作者
Author: 糖糖糖豆9988 时间: 2023-3-9 11:26
请教一下各位老师，能否通过冻结部分键长寻找TS呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-3-9 15:31

糖糖糖豆9988 发表于 2023-3-9 11:26
请教一下各位老师，能否通过冻结部分键长寻找TS呢？

可以

作者
Author: 糖糖糖豆9988 时间: 2023-3-9 16:34

sobereva 发表于 2023-3-9 15:31
可以

社长，其实是这样的：我想寻找图中所示的OO*基抽取邻碳H原子，但是TS优化的过程中蓝色标注的键一直断开，我就在想是否可以冻住这个键再去找TS？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-3-9 17:23

糖糖糖豆9988 发表于 2023-3-9 16:34
社长，其实是这样的：我想寻找图中所示的OO*基抽取邻碳H原子，但是TS优化的过程中蓝色标注的键一直断开， ...

找最终的过渡态时不能冻
在测试、尝试过程中可以考虑冻住

作者
Author: 糖糖糖豆9988 时间: 2023-3-9 17:28

sobereva 发表于 2023-3-9 17:23
找最终的过渡态时不能冻
在测试、尝试过程中可以考虑冻住

您的意思是可以试着找一找；但是还要进一步优化，因为说不定在这个优化过程中结构就又变了？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-3-9 17:33

糖糖糖豆9988 发表于 2023-3-9 17:28
您的意思是可以试着找一找；但是还要进一步优化，因为说不定在这个优化过程中结构就又变了？

对

作者
Author: 咕噜咕噜 时间: 2023-5-18 21:27
想问下老师异构体优化可以采用限制性优化吗，需求是需要确保顺式异构优化完还是顺式，反式优化完还是反式

作者
Author: sobereva 时间: 2023-5-19 03:10

咕噜咕噜发表于 2023-5-18 21:27
想问下老师异构体优化可以采用限制性优化吗，需求是需要确保顺式异构优化完还是顺式，反式优化完还是反式

想多了
优化过程哪会那么容易无理由地就自发翻过去

作者
Author: 咕噜咕噜 时间: 2023-5-19 15:11

sobereva 发表于 2023-5-19 03:10
想多了
优化过程哪会那么容易无理由地就自发翻过去

好的，了解了，谢谢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-5-19 16:52

咕噜咕噜发表于 2023-5-18 14:27
想问下老师异构体优化可以采用限制性优化吗，需求是需要确保顺式异构优化完还是顺式，反式优化完还是反式

普通的C=C双键，优化的过程中不会翻过去，因为顺反异构能垒很高。如果是很特殊的双键，例如金属卡宾之类的，那另说。但是即使这种情况下，也不应该用限制性优化，因为双键的二面角并不是精确的0度、180度，如果你把二面角限定为一个给定的值，那么得到的结构并不是完全收敛的，结果不能用。

作者
Author: 咕噜咕噜 时间: 2023-5-23 11:05

wzkchem5 发表于 2023-5-19 16:52
普通的C=C双键，优化的过程中不会翻过去，因为顺反异构能垒很高。如果是很特殊的双键，例如金属卡宾之类 ...

好的，谢谢

作者
Author: 交大小周 时间: 2023-7-7 17:20
本帖最后由交大小周于 2023-7-7 17:21 编辑

老师好，我是想对比氧气和超氧自由基在我这个体系反应中起的作用(催化材料上与苄基自由基的反应性)，但是vasp对超氧自由基和氧气不太好描述，所以看到老师的这篇文章，希望尝试用高斯限制原子的功能进行计算，但是优化过程会报错，一开始查了这个错误，说可能是内存不够，但是删除至只留几个固定原子，也会出现一样的错误，希望老师可以为我答疑解惑，一下是我的输入文件。谢谢您。
错误提示：
Error: segmentation violation
rax 0000000000000000, rbx ffffffffffffffff, rcx 0000146344e243db
rdx 000000000000000f, rsp 00007ffee1a36f18, rbp 00007ffee1a37490
rsi 000000000000000b, rdi 00000000003e2439, r8  0000146312dcb000
r9  0000000000000401, r10 000000000041531e, r11 0000000000000206
r12 00007ffee1a374d8, r13 0000000000000000, r14 0000000000000000
r15 00000000000003e6
  /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread.so.0(+0x14420) [0x146345136420]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(kill+0xb) [0x146344e243db]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x679759]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x6991ba]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x71c20c]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x6c7fbf]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x500b3e]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x49dd85]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x462ab8]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x452eb6]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x450beb]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x450af4]
  /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(__libc_start_main+0xf3) [0x146344e05083]
  /share/home/qren/soft/gaussian/g16/l301.exe() [0x4509e9]
Aborted (core dumped)

作者
Author: sobereva 时间: 2023-7-8 09:27

交大小周发表于 2023-7-7 17:20
老师好，我是想对比氧气和超氧自由基在我这个体系反应中起的作用(催化材料上与苄基自由基的反应性)，但是va ...

贴Gaussian输出文件
贴这些general的操作系统的报错信息毫无用处

作者
Author: 交大小周 时间: 2023-7-8 19:18
抱歉，老师，我发现我的错误了，是由于6-31G(d)基组没有定义我体系中的Bi元素导致的错误，以后我一定在更仔细复查后再提问。

作者
Author: xingchangrui 时间: 2024-12-25 16:06
请问社长，如果只优化分子结构中的特定的几个键长，请问如何设置呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2024-12-25 18:19

xingchangrui 发表于 2024-12-25 16:06
请问社长，如果只优化分子结构中的特定的几个键长，请问如何设置呢？

把其它的内坐标都冻结

作者
Author: xxtnenu 时间: 2025-4-22 13:05

sobereva 发表于 2021-9-5 12:41
这种显然不合理的行为不会有文献专门说

请问sob老师，冻结原子进行优化的方法能否用于模拟机械力对化合物的影响吗？即在约束条件下执行几何优化计算，在分子形变过程中，扫描势能面，在力作用下计算势能面每个点的构象，而后计算每个构象的波函数进行讨论？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-4-23 11:48

xxtnenu 发表于 2025-4-22 13:05
请问sob老师，冻结原子进行优化的方法能否用于模拟机械力对化合物的影响吗？即在约束条件下执行几何优化 ...

可以

作者
Author: xxtnenu 时间: 2025-4-26 17:36

sobereva 发表于 2025-4-23 11:48
可以

谢谢sob老师回复，还想请问sob老师，与orca可以直接施加外力相比，描述机械力过程用Gaussian和orca都可以吗？还是如果想严谨一些应该用orca呢？如果用orca直接施加外力，对比前后构象的波函数讨论即可还是应该进行AIMD计算呢？谢谢sob老师

作者
Author: sobereva 时间: 2025-4-26 18:54

xxtnenu 发表于 2025-4-26 17:36
谢谢sob老师回复，还想请问sob老师，与orca可以直接施加外力相比，描述机械力过程用Gaussian和orca都可以 ...

我不知道“机械力过程用Gaussian”你具体想怎么做
你说的这些问题没有具体前提、目的，没法回答

作者
Author: xxtnenu 时间: 2025-4-28 01:08

sobereva 发表于 2025-4-26 18:54
我不知道“机械力过程用Gaussian”你具体想怎么做
你说的这些问题没有具体前提、目的，没法回答

看到有用AIMD做分子动力学近似外力对分子的作用来研究力和机械形变对分子反应性的影响，也有使用Gaussian基于CoGEF(constrained geometries simulate external force)的方法，通过约束几何优化模拟分子形变的影响，还有使用orca直接给分子施加外力。目的是想研究分子受超声、研磨等机械力的影响，所以想确定一个合适的理论计算软件模拟该过程。

作者
Author: sobereva 时间: 2025-4-28 11:14

xxtnenu 发表于 2025-4-28 01:08
看到有用AIMD做分子动力学近似外力对分子的作用来研究力和机械形变对分子反应性的影响，也有使用Gaussian ...

“受超声、研磨等机械力的影响”可能必须通过CP2K等第一性原理程序描述凝聚相结构才能表现，除非能证明简单的单分子或几分子模型就足矣表现这种效应，若有像样的文献里用Gaussian/ORCA做过类似研究可以效仿。

作者
Author: xxtnenu 时间: 2025-4-28 11:53

sobereva 发表于 2025-4-28 11:14
“受超声、研磨等机械力的影响”可能必须通过CP2K等第一性原理程序描述凝聚相结构才能表现，除非能证明简 ...

收到，谢谢sob老师解答

作者
Author: Dave666 时间: 2025-9-3 18:52
老师您好，请问opt=modred是opt=modredundant的简写吗？两者是完全一样的吗？

作者
Author: lanthanum 时间: 2025-9-4 06:50

Dave666 发表于 2025-9-3 18:52
老师您好，请问opt=modred是opt=modredundant的简写吗？两者是完全一样的吗？

是
是

作者
Author: zzs799 时间: 2025-9-9 14:40
请问各位老师，我有一个问题：限制性优化得出了想要过渡态所对应的虚频，但是解开限制以后怎么也找不到，限制性优化能得出这个想要的结果能说明这个过渡态一定存在吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-9-9 14:54

zzs799 发表于 2025-9-9 14:40
请问各位老师，我有一个问题：限制性优化得出了想要过渡态所对应的虚频，但是解开限制以后怎么也找不到，限 ...

不能说明

作者
Author: Diazo 时间: 2025-10-16 15:10
sob老师好，我想先做限制性优化再进行全优化，请问如果我先冻结原子优化，然后再用geom=allcheck和guess=read从chk文件读取坐标信息和波函数时，请问是否会将冻结的设定一起读取？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-16 21:40

Diazo 发表于 2025-10-16 15:10
sob老师好，我想先做限制性优化再进行全优化，请问如果我先冻结原子优化，然后再用geom=allcheck和guess=re ...

会

参考北京科音中级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/KBQC）这页幻灯片：
(, 下载次数 Times of downloads: 0)

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)