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求助:ORCA优化带有多个负电荷的分子结构时不收敛,终止运行

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发布时间: 2021-5-2 11:23

正文摘要:

问题描述: ORCA 做分子结构优化和频率分析,优化一个小分子,分别带有不同负电荷;当带 2 个负电荷时运行正常,带 3 个和 4 个负电荷时运行不正常而终止运行(3个负电荷时含有一个单电子,即自由基)。同时,先运 ...

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wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-3 19:26:25
lightman 发表于 2021-5-3 08:42
谢谢指教,但是这个是在晶体里面,作为配体的,不是溶解在水里或者其他溶剂

那应该加上配阳离子,而且仍然要想办法描述外部晶体环境的介电常数。办法有两个,一个是用QM/MM或ONIOM,把周围晶胞的离子用点电荷描述;另一个是如果能估计出晶体的介电常数的话,加一个溶剂模型,把溶剂的介电常数改成这个晶体的介电常数。
晶体里的环境和溶剂环境的差别,远比晶体里的环境和真空的差别要小。所以在真空里算一个实际在晶体里的分子是错误的做法。
lightman 发表于 Post on 2021-5-3 15:42:56
wzkchem5 发表于 2021-5-3 15:25
首先你还是得确认一下,你真的要算气相中的-3价、-4价离子吗?
如果是的,我强烈怀疑你这个计算的实用价 ...

谢谢指教,但是这个是在晶体里面,作为配体的,不是溶解在水里或者其他溶剂
lightman 发表于 Post on 2021-5-3 15:41:33
zjxitcc 发表于 2021-5-3 15:25
我举个例子,先用高斯做UB3LYP计算

Link1这步则是在目标基组下做SCF计算,收敛标准不用太严(若按照高 ...

谢谢啦,受教了,我先消化一下,然后再试试
wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-3 15:25:24
lightman 发表于 2021-5-3 03:56
首先谢谢各位老师提供的方法,昨天晚上和今天测试了一下,发现:(1)将Gaussian产生的波函数(b3lyp/6-311 ...

首先你还是得确认一下,你真的要算气相中的-3价、-4价离子吗?
如果是的,我强烈怀疑你这个计算的实用价值。
如果不是,先加溶剂模型。加上溶剂模型很可能就没有收敛困难问题了,而如果不加溶剂模型,即使收敛了,结果也不是你想要的。
zjxitcc 发表于 Post on 2021-5-3 15:25:17
本帖最后由 zjxitcc 于 2021-5-3 15:32 编辑
lightman 发表于 2021-5-3 14:41
好的,我先试试,谢谢啦

我举个例子,先用高斯做UB3LYP计算
  1. %chk=CA3.chk
  2. %mem=96GB
  3. %nprocshared=48
  4. #p UB3LYP/def2TZVP nosymm stable=opt

  5. title 这一步是先在一个合适的基组下收敛,并检验波函数稳定性,得到稳定的波函数

  6. -3 2
  7. [坐标]
  8. [空行]
  9. --Link1--
  10. %chk=CA3.chk
  11. %mem=96GB
  12. %nprocshared=48
  13. #p UB3LYP/gen nosymm int=nobasistransform guess=read geom=allcheck scf(conver=6)

  14. @ma-TZVP.txt
  15. [空行]
  16. [空行]
复制代码

Link1这步则是在目标基组下做SCF计算,收敛标准不用太严(若按照高斯默认收敛标准更佳),我们只是给ORCA弄个非常好的初始轨道。依次执行
  1. formchk CA3.chk CA3.fch  # 获取fch文件
  2. fch2mkl CA3.fch             # 从fch文件生成.inp和.mkl文件
  3. orca_2mkl CA3 -gbw        # 将.mkl转化为.gbw文件
复制代码

打开.inp文件,添上必要关键词,例如
  1. %pal nprocs 16 end
  2. %maxcore 2000
  3. ! B3LYP/G D3 TightSCF RIJCOSX grid5 NoFinalGrid gridx6 NoFinalGridx def2/J
  4. %scf
  5. Thresh 1e-12
  6. Tcut 1e-14
  7. end
  8. [这里自动写好了坐标和ma-def2-TZVP基组信息,不用改、也不能改;关键词那行无需写ma-def2-TZVP]
复制代码

提交ORCA计算,SCF将在13圈收敛。补充几点说明:
(1)我在ORCA里用B3LYP/G是为了与高斯B3LYP较严格地对应,如果你想用ORCA自带默认的B3LYP也行。
(2)fch2mkl是我开源的小程序,可在https://gitlab.com/jxzou/mokit免费下载使用,它可以同时生成带基组信息的.inp和.mkl文件;如果你不想用fch2mkl,就用Multiwfn生成mkl文件也行。

lightman 发表于 Post on 2021-5-3 14:41:28
zjxitcc 发表于 2021-5-3 11:23
(1)这分子挺小,直接用高斯算也挺容易的。
(2)如果实在想用ORCA,建议加上关键词grid4 NoFinalGrid( ...

好的,我先试试,谢谢啦
zjxitcc 发表于 Post on 2021-5-3 11:23:25
本帖最后由 zjxitcc 于 2021-5-3 11:49 编辑

(1)这分子挺小,直接用高斯算也挺容易的。
(2)如果实在想用ORCA,建议加上关键词grid4 NoFinalGrid(若用grid5更佳),默认格点太糙了。
(3)如果实在想用RIJCOSX,建议再加上关键词gridx5 NoFinalGridx(若用grid6更佳).
(4)遵循上述(2)和(3)建议后,没必要做#6楼那么多测试,直接在高斯里也用ma-def2-TZVP基组(用自定义基组)算完传轨道给ORCA即可。
lightman 发表于 Post on 2021-5-3 10:56:32
首先谢谢各位老师提供的方法,昨天晚上和今天测试了一下,发现:(1)将Gaussian产生的波函数(b3lyp/6-311+g(d,p)基组)作为ORCA波函数初猜(def2-TZVP基组),带3个负电荷的分子在def2-TZVP基组下可以收敛。(2)又将def2-TZVP产生的波函数.gbw文件作为加了弥散函数的ma-def2-TZVP的波函数初猜,不能收敛;去掉RIJCOSX加速也不能收敛。(3)Sob老师提到的wB97X-D3还没有测试(主要是新手,还不熟啊)
sobereva 发表于 Post on 2021-5-2 17:58:00
既然Gaussian能收敛,把收敛的波函数传给ORCA当初猜
将Gaussian等程序收敛的波函数作为ORCA的初猜波函数的方法
http://sobereva.com/517http://bbs.keinsci.com/thread-14905-1-1.html
另外,HF成份较高的泛函,以及长程校正泛函,普遍比HF成份中等或较低的更容易收敛些。也可以尝试诸如wB97X-D3
hdhxx123 发表于 Post on 2021-5-2 16:28:35
wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-2 16:05:26
另外补充一句,如果和这个计算对应的实验是在溶液里做的,那么应该一开始就加溶剂模型算。有的高价离子只在溶液里存在,在气相里不存在,自然收敛困难。先加溶剂模型,如果仍然不收敛,再尝试上面贴的那些收敛方法。
wzkchem5 发表于 Post on 2021-5-2 15:57:54
参见http://sobereva.com/61
这篇文章里所有方法都试过仍然无效的话再来问

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