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CASSCF计算双自由基以及双自由基特征的计算

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发布时间: 2014-11-24 16:37

正文摘要:

CASSCF计算双自由基以及双自由基特征的计算Using CASSCF to calculate diradicals and calculation of diradical characteristics 文/Sobereva@北京科音First release: 2014-11-24    Last update: 202 ...

回复 Reply

sobereva 发表于 Post on 2024-3-21 15:12:40
更新了本文,在3.1节加入了基于双正交化轨道计算双自由基特征的说明
QuantumicGuy 发表于 Post on 2022-11-8 17:32:01
糖糖糖豆9988 发表于 2022-11-8 17:20
Sob老师,请问您在“2.2 CASSCF计算双自由基C4H8实例”里的计算,设置的电荷与自旋多重度分别是0和1吗?

y。中性单线态双自由基
糖糖糖豆9988 发表于 Post on 2022-11-8 17:20:04
Sob老师,请问您在“2.2 CASSCF计算双自由基C4H8实例”里的计算,设置的电荷与自旋多重度分别是0和1吗?
somnus133937 发表于 Post on 2022-10-13 15:30:38
zjxitcc 发表于 2022-10-13 12:25
“三重态基态的双自由基分子的y0”此话有歧义。三重态基态的双自由基分子 有T0, S1, ...各个电子态,你可 ...

原来如此,谢谢您老师,这回我了解了,非常感谢~
zjxitcc 发表于 Post on 2022-10-13 12:25:30
somnus133937 发表于 2022-10-13 09:44
那Sob老师,想请问下,目前三重态基态的双自由基分子的y0是只能计算其最低单重态的占据数来进行判断吗?
...

“三重态基态的双自由基分子的y0”此话有歧义。三重态基态的双自由基分子 有T0, S1, ...各个电子态,你可以计算S1态的y0,不能计算T0态的y0(不能计算不存在的东西)。但你可以计算各个电子态的未成对电子数。
对于常见的基态为单重态的双自由基,人们常说“这个体系的y0”,其实他们是在说“这个体系S0态的y0”,不能忘记中间省略的S0态。
sobereva 发表于 Post on 2022-10-13 10:57:34
somnus133937 发表于 2022-10-13 09:44
那Sob老师,想请问下,目前三重态基态的双自由基分子的y0是只能计算其最低单重态的占据数来进行判断吗?
...

三重态基态的不是一般意义的双自由基
somnus133937 发表于 Post on 2022-10-13 09:44:58

那Sob老师,想请问下,目前三重态基态的双自由基分子的y0是只能计算其最低单重态的占据数来进行判断吗?
谢谢老师~
sobereva 发表于 Post on 2022-10-12 19:20:16
somnus133937 发表于 2022-10-12 14:33
有个问题不太懂,上述方法只能针对于单重态基态的双自由基分子吗?

somnus133937 发表于 Post on 2022-10-12 14:33:25
本帖最后由 somnus133937 于 2022-10-12 15:02 编辑

有个问题不太懂,上述方法只能针对于单重态基态的双自由基分子吗?
zjxitcc 发表于 Post on 2022-5-24 16:18:25
本帖最后由 zjxitcc 于 2022-5-24 16:21 编辑
尚艳磊 发表于 2022-5-24 15:40
再次感谢前辈的回答。根据参考资料,我以CH3OO为例子进行了尝试,考察C-O键断裂时的多参考态问题,想囊括 ...

时代不一样了,如今不会有“好像是xx键”、“好像是xx轨道”、“为何他能看出这轨道成分、而我看不出”、“这好像不是xx轨道”、“这有2列轨道、我只需要1列怎么办”这些问题了。借助于各种局域轨道(RHF局域轨道只是这其中最为基础的一种,绝不是最常用的),可以清晰展现所有化学键,挑选轨道毫无歧义,无需拥有“别人家的化学直觉”。例如这个体系的GVB轨道如下(仅展示部分)


可以看到成键、反键轨道十分清楚,用来做CASSCF计算不会产生任何歧义。当然,也不需要小基组作初猜、手动挑选轨道这些步骤了,MOKIT都自动算好了(但如果你愿意,仍然可以基于GVB轨道自行手动挑选,好处是挑哪个很清楚),当前结构下自动确定的活性空间为CAS(5,5)。用户要做的就是安装MOKIT, Gaussian, PySCF等程序,然后写一个gjf文件
  1. %mem=8GB
  2. %nprocshared=4
  3. #p CASSCF/cc-pVTZ

  4. mokit{}

  5. 0 2
  6. O                 -1.23394374   -0.29298704    0.00000000
  7. O                 -0.11258972    0.59963499    0.00000005
  8. C                  1.09908366   -0.21551164    0.00000000
  9. H                  1.13410555   -0.82814821   -0.88654494
  10. H                  1.90954833    0.49617360   -0.00000651
  11. H                  1.13411189   -0.82813912    0.88655103
复制代码
提交
  1. automr CH3O2.gjf >& CH3O2.out &
复制代码

即可。算完之后有UNO、局域UNO、GVB轨道、CASSCF自然轨道各种fch文件。附件上传的是GVB轨道和CASSCF自然轨道。
CH3O2.zip (565.19 KB, 下载次数 Times of downloads: 16)



尚艳磊 发表于 Post on 2022-5-24 15:40:36
本帖最后由 尚艳磊 于 2022-5-24 15:43 编辑
wzkchem5 发表于 2022-5-21 20:26
1. 因为CH3OO已经有一个单电子了,这个单电子本身就会导致自旋对称性破缺,所以不需要额外的操作来使对称 ...

再次感谢前辈的回答。根据参考资料,我以CH3OO为例子进行了尝试,考察C-O键断裂时的多参考态问题,想囊括O-O的两对pi成键和反键轨道(即6个电子在4个轨道上)和C的1个电子在1个轨道上,目前仍有几个问题:
1. 不同于闭壳层,开壳层的MO有alpha和beta,它们的形状某些时候是不一样的,不知有没有影响?
2. 如何通过分子轨道的形状来判断是想要考察的键?双原子分子轨道还比较容易一些,多原子分子轨道实在弄不明白。
O7和O8感觉像是pi成键轨道
C:\Users\admin\Desktop\7-alpha
C:\Users\admin\Desktop\7-beta
C:\Users\admin\Desktop\8-alpha
C:\Users\admin\Desktop\8-beta
O9和O10感觉像是pi反键轨道

C:\Users\admin\Desktop\9-alpha
C:\Users\admin\Desktop\9-beta
C:\Users\admin\Desktop\10-alpha
C:\Users\admin\Desktop\10-beta
O11像是C和O的sigma成键轨道
C:\Users\admin\Desktop\11-alpha
C:\Users\admin\Desktop\11-beta

3. 如果是这样的话,那么怎么把轨道调整到想要的地方呢?我看资料说casscf空间选择是自动选择HOMO和LUMO上下各一半的,对于CH3OO的体系,没有空轨道怎么办呢?


7-beta.png (56.59 KB, 下载次数 Times of downloads: 121)

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11-alpha.png

CH3O2.fchk

161.54 KB, 下载次数 Times of downloads: 1

尚艳磊 发表于 Post on 2022-5-23 08:03:54
wzkchem5 发表于 2022-5-21 20:26
1. 因为CH3OO已经有一个单电子了,这个单电子本身就会导致自旋对称性破缺,所以不需要额外的操作来使对称 ...

谢谢
wzkchem5 发表于 Post on 2022-5-21 20:26:15
尚艳磊 发表于 2022-5-21 12:33
请教一下前辈几个问题:
1. 对于断裂反应,比如乙烷断键,需要用UDFT获得对称破缺态波函数。那么对于CH3 ...

1. 因为CH3OO已经有一个单电子了,这个单电子本身就会导致自旋对称性破缺,所以不需要额外的操作来使对称性破缺
2. 参见https://mp.weixin.qq.com/mp/appm ... d=1#wechat_redirect
尚艳磊 发表于 Post on 2022-5-21 19:33:41
deltazheng 发表于 2021-8-24 11:44
Sob老师,我学习了一下论坛中的相关内容,准备用如下流程来进行CAS计算:
1. 在UB3LYP-D3(BJ)/def2-SVP ...

请教一下前辈几个问题:
1. 对于断裂反应,比如乙烷断键,需要用UDFT获得对称破缺态波函数。那么对于CH3OO的C-O裂解生成CH3和3重态的O2,也需要guess=mix吗?我自己测试了,好像在能量上没什么区别
2. 在选择活性空间时,怎么来判断想要的轨道纳入的活性空间啊?

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