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如何判断α MO和β MO是否属于同一轨道?

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发布时间: 2021-1-29 15:42

正文摘要:

各位老师好,本人在用Gaussian做三线态双自由基的计算,用的是UB3LYP/6-31G(d)。输出文件用GaussView查看分子轨道,其中有的α MO和β MO从形状和能量上不好判断是否属于同一个轨道,请问这种情况该如何处理?比如: ...

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wangzhe 发表于 Post on 2021-1-30 10:19:50
sobereva 发表于 2021-1-30 01:11
Multiwfn也给出了完整的alpha和beta之间的重叠矩阵ovlpmat.txt,看看对应beta 77的第77列中哪些行(alpha ...

多谢老师回复,大変勉強になりました。
sobereva 发表于 Post on 2021-1-30 00:11:39
wangzhe 发表于 2021-1-29 20:25
感谢sob老师回复。刚刚使用Multiwfn成功计算了重叠积分,也验证了SOMO-HOMO conversion,感谢老师开发这 ...

Multiwfn也给出了完整的alpha和beta之间的重叠矩阵ovlpmat.txt,看看对应beta 77的第77列中哪些行(alpha MO)的数值比较大就可知晓具体情况
granvia 发表于 Post on 2021-1-30 00:06:12
wangzhe 发表于 2021-1-29 20:25
感谢sob老师回复。刚刚使用Multiwfn成功计算了重叠积分,也验证了SOMO-HOMO conversion,感谢老师开发这 ...

我感觉这有点为了套概念而去做分析。SOMO-HOMO conversion这个概念能说明或解释什么样的实验现象? 另外,这个概念所依存的前提首先是单电子近似,其次需要考虑的一个beta虚轨道—而虚轨道对单电子近似下的实际波函数无任何贡献,因而对体系所有性质无任何作用。更何况,根据你的结果,UHF下的alpha-beta配对已经相当模糊了,说服力不够。(另外我不认为应该考虑ROHF,毕竟UHF使得体系基态能量最低,波函数更接近真实波函数—变分原理。更何况在ROHF框架下,SOMO-HOMO conversion这个概念根本就不成立)。还是那句话,SOMO-HOMO conversion有什么重要意义或深刻的insights吗?
sobereva 发表于 Post on 2021-1-29 18:50:21
Multiwfn里直接就有计算alpha和beta轨道间重叠积分的功能,在手册3.100.5节介绍了。载入含有非限制性波函数的文件,然后主功能100里选子功能5再选1,可以得到诸如下面的输出,可见alpha和beta匹配程度最高的轨道对的序号都告诉你了,重叠积分数值越接近1说明匹配程度越高



wangzhe 发表于 Post on 2021-1-29 16:54:22
zjxitcc 发表于 2021-1-29 17:50
哦你是在SOMO-HOMO conversion这种体系里分辨是否空间轨道一致啊,那有办法,你根据alpha/beta分子轨道间 ...

太感谢了!我去看一下,谢谢!
zjxitcc 发表于 Post on 2021-1-29 16:50:00
本帖最后由 zjxitcc 于 2021-1-29 16:51 编辑
wangzhe 发表于 2021-1-29 16:29
感谢回复。
因为最近在做SOMO-HOMO conversion相关的计算,文献中用的都是U来计算的。如果用RO的话,轨 ...

哦你是在SOMO-HOMO conversion这种体系里分辨是否空间轨道一致啊,那有办法,你根据alpha/beta分子轨道间的重叠积分(即空间部分的重叠积分)矩阵元判断,数值越接近1.0的表明它俩长得越像。你可以在Multiwfn里找找有没这个功能。
自己写代码变换出空间部分的重叠积分也行,用别的软件也行。

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wangzhe 发表于 Post on 2021-1-29 16:29:41
zjxitcc 发表于 2021-1-29 17:15
只有那些芯轨道能用肉眼看出来,alpha/beta轨道长得几乎一样,这些轨道在RHF/ROHF下也有,没有歧义。其他 ...

感谢回复。
因为最近在做SOMO-HOMO conversion相关的计算,文献中用的都是U来计算的。如果用RO的话,轨道能量上没法判断是否具有SOMO-HOMO conversion的性质,因为RO计算的轨道都是SOMO能量最高。文献中的分子也计算过了,肉眼判断alpha/beta轨道长得一摸一样,因此我觉得可能文献作者是通过肉眼判断。
zjxitcc 发表于 Post on 2021-1-29 16:15:33
wangzhe 发表于 2021-1-29 16:03
感谢回复。
RO也算过,目前只是想知道有什么方法可以判断U的结果中α MO和β MO轨道归属的问题。

只有那些芯轨道能用肉眼看出来,alpha/beta轨道长得几乎一样,这些轨道在RHF/ROHF下也有,没有歧义。其他轨道(价轨道)若强行指认,都是存在歧义的,即这个人看起来像,那个人又说不像。因此不建议强行指认。

除非你算出来自旋是严格三重态(即几乎等于三重态ROHF),否则既然是非限制性的方法,就注定一些轨道的alpha/beta空间部分长得不一样,无法归属,这是方法决定的。
wangzhe 发表于 Post on 2021-1-29 16:03:38
zjxitcc 发表于 2021-1-29 16:50
那你做三重态RO计算不就好了

感谢回复。
RO也算过,目前只是想知道有什么方法可以判断U的结果中α MO和β MO轨道归属的问题。
zjxitcc 发表于 Post on 2021-1-29 15:50:19
那你做三重态RO计算不就好了

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