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谈谈量子化学中基组的选择

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发布时间: 2016-6-16 18:30

正文摘要:

谈谈量子化学中基组的选择On the choice of basis sets in quantum chemistry 文/Sobereva @北京科音First release: 2016-Jun-16   Last update: 2023-May-3 0 前言 量子化学中基组的选择是一门艺 ...

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sobereva 发表于 Post on 前天 15:17
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-8-10 12:00
1. 对Dunning的相关一致基组而言,有紧D基函数的cc-pV(n+d)Z(及其月份基组变体)和一般的cc-pVnZ(及其月 ...

1 只对Al-Ar有差别
2 >=d的弥散函数算是高角动量弥散函数。高角动量的弥散比起高角动量的普通基函数重要性更低。从任务来说,比如算(超)极化率对弥散函数要求十分激进,即便是高角动量弥散函数也得有。从理论方法角度来说,算能量问题时,若遇到需要弥散函数的时候,后HF建议带上比普通泛函更高角动量弥散,起码带上d的。
3 谐振频率计算必须用和优化相同的级别。非谐振校正量虽然可以在更便宜的级别下算,但这样做的话,计算非谐振校正量之前先要用这个更便宜级别再做一次优化。
算振动光谱问题,算频率(以及连带得到正则坐标)和算光谱强度可以视为是两个步骤,前者需要能量对核坐标的导数,后者需要能量对其它扰动的导数(如计算红外强度要算对外电场的导数),通常一起做了,但实际上算光谱强度部分也可以在更便宜的基组下做来节约时间,这是北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KBQC)里讲振动分析部分说的“两步法”。

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Uus/pMeC6H4-/キ + 2 谢谢

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Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 Post on 前天 12:00
1. 对Dunning的相关一致基组而言,有紧D基函数的cc-pV(n+d)Z(及其月份基组变体)和一般的cc-pVnZ(及其月份基组变体)是不是都只在Al-Ar这六个元素上有差别,而对其他元素实际上是一致的?从原始文献看提出cc-pV(n+d)Z的J. Chem. Phys. 2001, 114, 9244–9253确实仅关注Al-Ar,而提出月份基组变体的J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1, 10–18并不局限于此,而Basis Set Exchange上cc-pV(T+d)Z的定义范围包括除了K外的H-Kr,jul-cc-pV(T+d)Z的定义范围包括H-Ar。http://sobereva.com/119末尾的例子也提到,按定义自行砍掉基函数构建的碳的may-cc-pVTZ和BSE上的碳的may-cc-pV(T+d)Z相同。

2. 在已经判断出基组应带弥散函数的场合,如何进一步区分“只需要低角动量的弥散函数”(如Pople基组带+号以及Ahlrichs/Karlsruhe的def2基组带ma-)和“也需要更高角动量的弥散函数”(如上面说的月份基组)呢?除了理论方法层面上“后HF方法/双杂化泛函/多参考方法需要比普通泛函/HF方法更多的高角动量基函数”(我理解为非极化非弥散的基函数、极化函数、弥散函数三者都得要高角动量的),有没有从任务类型、原子种类等其他角度判断弥散函数角动量需求的依据参考呢?

3. 虽然“几何优化、振动分析、跑IRC等涉及势能面的任务必须用相同的计算设置”是常识,但还想确认一下,此处说的“振动分析”是否区分目的、区分谐振近似与考虑非谐振效应的处理?对“获得振动频率、振动模式并确认驻点类型”和“获得配分函数并计算热力学量”这两种目的我是确信的,但对“计算红外、拉曼等光谱”的目的有点迷糊。
beefly 发表于 Post on 2024-11-16 02:53:53
本帖最后由 beefly 于 2024-11-16 02:57 编辑
bria6677 发表于 2019-2-11 17:04
sob老师,想请问一下文中说到计算Raman的两步方法,我看到gaussian
用的指令好像是polar=raman,那我这 ...

我也遇到了这个问题,在网上找到了解决方法,就是polar=ramancphf=rdfreq要一起用。通常我们只关心静态Raman,所以后面写个频率值0。示例:

  1. %chk=hf
  2. # b3lyp/3-21g opt freq

  3. test

  4. 0 1
  5. H
  6. F 1 1.0


  7. --Link1--
  8. %chk=hf
  9. #p b3lyp/chkbasis guess=read geom=checkpoint
  10.    polar=raman cphf=rdfreq

  11. raman test

  12. 0 1

  13. 0
复制代码



https://www.somewhereville.com/category/programs-os/gaussian09/

xuannuo5 发表于 Post on 2023-8-18 21:50:54
sobereva 发表于 2023-8-18 06:27
泛函没问题。如果是牵扯阴离子的情况,而且带负电荷位点和被研究的重点区域离得又近,至少给带负电荷显著 ...

好的,多谢Sob老师。为了提高准确性,我们最后决定用DLPNO-CCSD(T)/ccpVQZ水平做单点,针对负点部分用may-cc-pV(Q+D)Z,带上弥散。
sobereva 发表于 Post on 2023-8-18 06:27:46
xuannuo5 发表于 2023-8-16 16:20
请教各位老师,对于溶液中的硫酸盐的形成机理的计算(20个原子左右),主要为氢转移的过程,在PWPB95-D3/de ...

泛函没问题。如果是牵扯阴离子的情况,而且带负电荷位点和被研究的重点区域离得又近,至少给带负电荷显著部分应当带上弥散函数
xuannuo5 发表于 Post on 2023-8-16 16:20:58
请教各位老师,对于溶液中的硫酸盐的形成机理的计算(20个原子左右),主要为氢转移的过程,在PWPB95-D3/def2-TZVPP//ωB97X-D3/def2-SVP水平下计算是否合理、够用?谢谢。
sobereva 发表于 Post on 2023-6-12 10:40:41
kimariyb 发表于 2023-6-11 17:59
感谢卢老师的回答,还想问一下如果在b97-2/def2SVP的级别下计算,一个20原子左右共轭稠环的ICSS,是否也 ...

不是不行,但这么小的体系,没有理由不用更好点的基组
另外,B97-2相对来说适合算核化学位移(取决于原子核位置的磁屏蔽张量),这不意味着它计算ICSS有什么好处。用这样冷门的泛函还得给别人解释,还不如用诸如B3LYP、wB97XD这些常用的
kimariyb 发表于 Post on 2023-6-11 17:59:23
sobereva 发表于 2023-6-10 17:38
被计算的位置偏离原子核较远

感谢卢老师的回答,还想问一下如果在b97-2/def2SVP的级别下计算,一个20原子左右共轭稠环的ICSS,是否也可行呢
sobereva 发表于 Post on 2023-6-10 17:38:52
kimariyb 发表于 2023-6-10 11:11
卢老师,您好,您在《通过Multiwfn绘制等化学屏蔽表面(ICSS)研究芳香性》(http://sobereva.com/216)一文 ...

被计算的位置偏离原子核较远
kimariyb 发表于 Post on 2023-6-10 11:11:28
卢老师,您好,您在《通过Multiwfn绘制等化学屏蔽表面(ICSS)研究芳香性》(http://sobereva.com/216)一文中的第二节计算苯的 NMR ,示例的基组是6-31+G*。学生不是特别理解为什么要加弥散函数,因为您经常强调不需要加弥散函数的时候就别加弥散函数。如果将基组换成 def2-SVP 是否也合理呢。
gengle 发表于 Post on 2023-6-10 09:02:17
sobereva 发表于 2023-6-10 07:16
如果有的原子上负电荷很集中,算单点的时候需要给相应原子带弥散。其它没问题

多谢Sob老师。
sobereva 发表于 Post on 2023-6-10 07:16:50
gengle 发表于 2023-6-10 00:52
请问以下情况计算水平是否合适?
体系:小分子体系,负离子,9-10个原子,涉及C、H及S(或O,或OS都有)
...

如果有的原子上负电荷很集中,算单点的时候需要给相应原子带弥散。其它没问题
gengle 发表于 Post on 2023-6-10 00:52:26
请问以下情况计算水平是否合适?
体系:小分子体系,负离子,9-10个原子,涉及C、H及S(或O,或OS都有)
(1)优化:M06-2X-D3/6-311+G**
M06-2X-D3与B3LYP-D3(BJ)相比,因涉及到TS计算,是否前者更靠谱?基组6-311+G**是否足够?
(2)单点能:CCSD(T)/def2-QZVPP
CCSD(T)是否合适?基组是否需要调整,如aug-cc系列?

以前没涉及过这种小分子体系的计算,请指教!
北大-陶豫 发表于 Post on 2023-6-2 13:55:58
超限制抱怨 发表于 2023-6-1 20:24
很喜欢你的signature,尤其是最后一句

这段话原本是Accelerator在他的微信公众号仿写的《生活在树上》,但后来公众号莫名其妙404了,咱也不知道咱也不敢问……

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