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一篇最全面、系统的研究新颖独特的18碳环的理论文章

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发布时间: 2019-12-15 19:44

正文摘要:

后记:后来笔者在此文的研究的基础上做了大量扩展和深化,发表了一系列论文,并且还做了很多其它的与18碳环及其类似物有关的研究,汇总见http://sobereva.com/carbon_ring.html。非常欢迎阅读和引用其中的文章! ...

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wjc404 发表于 Post on 7 day ago
本帖最后由 wjc404 于 2026-2-9 21:42 编辑

在互变过渡态的结构附近(1.29Å)用MRCC程序把RHF的4个HOMO和4个LUMO纳入活性空间做最大激发数为3的SRMRCCSD,发现用def-TZVP做基组时竟然算得动。下面列出纳入活性空间的轨道形状,以及CC收敛后0.05以上的振幅。

O1 O2 V1 V2 Amplitude
53α 53β 58α 58β-0.119
54α 54β 57α 57β-0.119
52α 52β 56α 56β-0.115
51α 51β 55α 55β-0.115
53β 54β 57β 58β-0.095
53α 54α 57α 58α-0.095
51β 52β 55β 56β-0.095
51α 52α 55α 56α-0.095
54α 53β 58α 57β-0.087
54β 53α 58β 57α-0.087
52α 54β 56α 57β-0.072
52β 54α 56β 57α-0.072
51α 54β 56α 58β-0.050
51β 54α 56β 58α-0.050


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wjc404 发表于 Post on 2023-2-9 22:20:36
本帖最后由 wjc404 于 2023-2-10 21:34 编辑

在算C18的RASSCF时,发现一个现象,C18的π轨道静态相关,分子平面内的pπ和垂直分子平面的pπ之间电子转移的特征可能很弱。

取C18的互变异构过渡态附近的结构(R1=1.27,R2=1.28),用OpenMolcas,先做CAS(16,16)计算(基组def2-TZVP,使用默认参数的RI加速;确认了活性空间所有轨道均为π且形状符合预期),然后固定轨道做活性空间的CI,尝试了若干对电子占据的限制方式,得到下表结果。发现GAS近似对静态相关的描述比RAS6更接近CAS的情况。

编号 电子占据的限制 CSF个数 CI能量/Hartree 自然轨道占据数 激发总和
1 RAS 最大激发数1
17 -681.1268 0.000
2 RAS 最大激发数2
561 -681.3214 0.337
3 RAS 最大激发数4 0.07M -681.3663 0.588
4 RAS 最大激发数6 1.35M -681.3743 0.680
5 RAS 最大激发数8 5.49M -681.3751 0.694
6 CAS 无限制
8.69M -681.3751 0.695
7 GAS 平面内π轨道8电子
4.58M -681.3746 0.692
8 在7的基础上,平面内最大激发4,
垂直平面π轨道内最大激发也为4。
2.13M -681.3739 0.684

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wjc404 发表于 Post on 2022-12-2 20:42:18
本帖最后由 wjc404 于 2022-12-3 13:17 编辑
wjc404 发表于 2022-11-24 23:02
确实,在过渡态的结构(R=1.2777Å)下,B-CCD不能完全消除UHF的自旋极化(基组def2-TZVP,轨道优化 ...

后续计算该过渡态结构下的B-CCD/def-TZVP的density(def2-TZVP的算不动了),得到下图的UNO,可以发现在过渡态下应该有8个π轨道存在较明显的静态相关。感谢社长的multiwfn。


https://pan.baidu.com/s/1YQiGt86NeDn4781U9B4-kQ 提取码: ypt5

sobereva 发表于 Post on 2022-11-27 00:52:08
超限制抱怨 发表于 2022-11-25 15:04
sob老师,群论课程交流报告可以引用您的文章吧,不用做商业

引用随意。哪怕是商业也可以,只要注明出处即可
超限制抱怨 发表于 Post on 2022-11-25 15:04:02
sobereva 发表于 2020-5-16 04:38
近期,本文介绍的18碳环体系的ChemRxiv文章的部分内容经过扩展后已正式发表在研究碳化学的著名期刊carbon上 ...

sob老师,群论课程交流报告可以引用您的文章吧,不用做商业
wjc404 发表于 Post on 2022-11-24 23:02:06
本帖最后由 wjc404 于 2023-2-16 18:39 编辑
sobereva 发表于 2022-11-9 12:06
此帖发表之后我的更多的研究确认了HF高估了自旋极化的倾向性。即便是CCSD计算也没必要基于UHF
wB97XD对 ...

确实,在过渡态的结构(R=1.2777Å)下,B-CCD不能完全消除UHF的自旋极化(基组def2-TZVP,轨道优化后reference的<S**2>为1.3,最大双激发幅度0.051)。
sobereva 发表于 Post on 2022-11-9 12:06:35
wjc404 发表于 2022-11-8 23:01
社长的文章中提到了18碳环的HF波函数存在RHF->UHF的不稳定性,但RCCSD和UCCSD的几何优化结果却比较接近。猜 ...

此帖发表之后我的更多的研究确认了HF高估了自旋极化的倾向性。即便是CCSD计算也没必要基于UHF
wB97XD对于18碳环极小点稳定波函数是闭壳层的(虽然对于D18h过渡态是对称破缺态)
sobereva 发表于 Post on 2022-11-9 12:05:14
mfdsrax2 发表于 2022-11-9 09:56
卢老师居然用百毒网盘

要不是像样的网盘诸如MEGA都被墙了,我1000%不用百毒网盘
mfdsrax2 发表于 Post on 2022-11-9 09:56:00
卢老师居然用百毒网盘
wjc404 发表于 Post on 2022-11-8 23:01:58
本帖最后由 wjc404 于 2023-2-16 18:40 编辑

社长的文章中提到了18碳环的HF波函数存在RHF->UHF的不稳定性,但RCCSD和UCCSD的几何优化结果却比较接近。猜测是CCSD的T1对轨道的优化可能缩小了RHF和UHF之间的差距。
使用def2TZVP基组,在ωB97XD优化的几何结构下,产生UHF的稳定波函数,将其作为Brueckner-CCD的轨道初猜。经过多轮轨道优化后,参考波函数的<S**2>从5.3逐渐降到了0.01以下,而且全过程中largest amplitudes未超过0.05(静态相关应该不强)。这从一定程度上说明了HF因为对电子相关描述的缺陷,高估了自旋极化的倾向。
计算的文件见https://pan.baidu.com/s/1jXGeN05q_N6BzA5cXuK2-Q,提取码ju3r
sobereva 发表于 Post on 2021-8-18 00:10:29
tao 发表于 2021-8-17 10:53
卢老师您好,我想咨询您这篇文章中上图数据如何计算的?,按照“使用Multiwfn计算分子的长宽高以及显 ...

用类似此文方法算的,基于电子密度等值面
使用Multiwfn计算分子的动力学直径
http://sobereva.com/503http://bbs.keinsci.com/thread-14264-1-1.html
tao 发表于 Post on 2021-8-17 10:53:02
sobereva 发表于 2020-8-20 12:06
有人问此文最后一张图怎么作出来的,我把我之前录的视频演示加进去了



卢老师您好,我想咨询您这篇文章中上图数据如何计算的?,按照“使用Multiwfn计算分子的长宽高以及显示分子的主轴 http://sobereva.com/426”这个帖子,我在ωB97XD/def2-TZVP计算水平,得到如下结果,

您图中的外直径(11.26Å),按照我的计算结果,是不是为10.828Å?内径和厚度如何计算得到?谢谢。
sobereva 发表于 Post on 2020-8-20 12:06:40
有人问此文最后一张图怎么作出来的,我把我之前录的视频演示加进去了
绘制含有AIM拓扑信息的平面图(上文中最后一幅图)的视频演示:http://sobereva.com/attach/524/AIM_planemap.mp4

sobereva 发表于 Post on 2020-5-16 04:38:51
近期,本文介绍的18碳环体系的ChemRxiv文章的部分内容经过扩展后已正式发表在研究碳化学的著名期刊carbon上,欢迎阅读和引用!
化学键、电子离域特征、芳香性分析部分:An sp-hybridized all-carboatomic ring, cyclo[18]carbon-Bonding character, electron delocalization, and aromaticity https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.04.099
激发态、光谱、非线性光学属性:An sp-hybridized all-carboatomic ring, cyclo[18]carbon-Electronic structure, electronic spectrum, and optical nonlinearity https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.05.023

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