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标题: xtb程序结果诡异一例 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2018-1-19 19:44
标题: xtb程序结果诡异一例
Grimme的实现GFN-xTB方法的xtb程序现在很火，速度快，功能丰富，大有取代MOPAC之势。不过今天算的一个体系发现xtb的结果相当诡异，是GFN-xTB这个新方法本身的问题还是xtb程序有问题尚不好说，总之对xtb的结果得留个心眼，不能盲目直接采用。

这是MOPAC2016在PM6-D3H4下优化的靛青在水微环境中的结构，基本合理（优化时冻结了靛青），计算时同时用了eps=78.3关键词通过COSMO表现更外部的隐式水溶剂
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用类似初始结构，xtb用xtb solvated.xyz -opt -gbsa h2o命令优化完了成了这样（也冻结了靛青）。明显水层结构不对劲，这种分布情况如同靛青向外部加了非常强的电场一样，把水的朝向彻底极化，以至于应有的氢键结构都很大程度破坏了。
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如果不冻结靛青，优化完了居然靛青弯了！
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而且此时水的键角也很不合理，居然才90度左右！

不过，气相下xtb优化出来溶剂层倒是正常，不过还是破坏了靛青的平面性，如下所示，故不算非常合理（之前其它计算，给我感觉xtb对于共轭平面的描述不算很理想，有点太“柔”，容易弯曲）。 (, 下载次数 Times of downloads: 59)

PM6-D3H4计算时如果不固定靛青，虽然优化出来也有一点弯曲，但属于正常范围。
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xtb用的是目前最新版Wed Oct 25 22:32:27 CEST 2017更新的
初始结构文件一起附上以便重复 (, 下载次数 Times of downloads: 31)

总之xtb的-gbsa还是慎用，而且对于大共轭体系，如果共轭平面扭曲明显，也别用xtb了。不过据说xtb新的大版本快出来了，也许到时候就没这些问题了。

顺带一提，xtb给出的CM5电荷也不合理，常规DFT级别下计算出来水的氧的CM5电荷为-0.65左右，而xtb给出的高达-1.0。

作者
Author: 我本是个娃娃 时间: 2018-1-19 20:42
1，显式溶剂模型和隐式溶剂模型混合使用是否妥当？是否单独使用会合理？如果将COSMO换成SMD能否有所改善？

2，半经验方法使用的基组是极小基，这是不是CM5电荷计算有误的原因之一？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-1-19 21:56

我本是个娃娃发表于 2018-1-19 20:42
1，显式溶剂模型和隐式溶剂模型混合使用是否妥当？是否单独使用会合理？如果将COSMO换成SMD能否有所改善？
...

1 这是杂化溶剂模型，很常用。xtb和MOPAC里都没有SMD。MOPAC用的是COSMO，和SMD的极性部分在实际效果上相似（虽然明显没那么严格），xtb的GBSA主要是用于分子模拟领域的。

2 是主要因素之一

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Author: agent99 时间: 2018-1-20 03:28
前段时间Grimme给xtb的用户群发了邮件，说正在搞下一个版本并且重新优化参数，想让大家把碰到的problematic case报告给他，sob可以把这个发给他

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Author: sobereva 时间: 2018-1-20 10:38

agent99 发表于 2018-1-20 03:28
前段时间Grimme给xtb的用户群发了邮件，说正在搞下一个版本并且重新优化参数，想让大家把碰到的problematic ...

我之前也有此意，不过还是懒得写

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Author: IIIO_OIII 时间: 2020-2-18 05:54
本帖最后由 IIIO_OIII 于 2020-2-18 06:09 编辑

用xtb 6.3.0重新计算了社长提供的xyz file。具体命令是：xtb solvated.xyz -opt 2 -gbsa h2o
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这是结果： (, 下载次数 Times of downloads: 4)
这个文件 (, 下载次数 Times of downloads: 4) 里的charge应该是社长说的CM5电荷吧？H2O中氧的CM5电荷在-0.67左右。

作者
Author: sobereva 时间: 2020-2-18 12:20

IIIO_OIII 发表于 2020-2-18 05:54
用xtb 6.3.0重新计算了社长提供的xyz file。具体命令是：xtb solvated.xyz -opt 2 -gbsa h2o

这是结果： ...

加上-molden选项，把得到的molden文件载入Multiwfn，用主功能7算一下CM5电荷，对一下便知

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Author: IIIO_OIII 时间: 2020-2-19 08:08

sobereva 发表于 2020-2-18 12:20
加上-molden选项，把得到的molden文件载入Multiwfn，用主功能7算一下CM5电荷，对一下便知

不一样。Multiwfn得到的H2O中氧的CM5电荷在-0.8左右。

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Author: sobereva 时间: 2020-2-19 12:59

IIIO_OIII 发表于 2020-2-19 08:08
不一样。Multiwfn得到的H2O中氧的CM5电荷在-0.8左右。

输出文件里也会直接体现原子电荷，看看对应xtb输出文件里什么电荷
无非就是Mulliken和CM5电荷，也可以拿Multiwfn算的Mulliken电荷进行对比。

作者
Author: IIIO_OIII 时间: 2020-2-20 02:41

sobereva 发表于 2020-2-19 12:59
输出文件里也会直接体现原子电荷，看看对应xtb输出文件里什么电荷
无非就是Mulliken和CM5电荷，也可以拿 ...

xtb输出的charge文件中的值，和用Multiwfn算出的Mulliken charge是一样的。多谢社长指导！

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