计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register

求助三重态分子内自由基加成的反应,得到的过渡态走IRC,总极化误差过大不收敛

查看数: 640 | 评论数: 12 | 收藏 Add to favorites 0
关灯 | 提示:支持键盘翻页<-左 右->
    组图打开中,请稍候......
发布时间: 2024-7-21 12:36

正文摘要:

各位老师好,我通过 #p irc=(calcfc,lqa,maxpoint=10) 6-31g(d) scrf=(smd,solvent=thf) B3LYP 比较简单的方法跑过IRC,可以完成对过渡态的考察,再通过初猜读取的办法,使用找过渡态同一级别的方法走IRC(在此 ...

回复 Reply

R.F. 发表于 Post on 2024-7-24 08:49:20
zjxitcc 发表于 2024-7-23 13:41
输出文件内容和你的文字描述夹在一起,没有明显的区分和间隔,阅读起来十分费力,建议修改排版。

我阅 ...

问题已解决,感谢帮助!
R.F. 发表于 Post on 2024-7-23 14:08:27
wxyhgk 发表于 2024-7-23 10:33
直接把过渡态和机理给我我帮你找,扯这些理论没啥用

感谢您愿意提供帮助,我先尝试解决问题,如果有无法解决的困难联系您,还望不吝赐教!
R.F. 发表于 Post on 2024-7-23 14:06:59
zjxitcc 发表于 2024-7-23 13:41
输出文件内容和你的文字描述夹在一起,没有明显的区分和间隔,阅读起来十分费力,建议修改排版。

我阅 ...

谢谢您的悉心教导,使用LQA不涉及校正步,我的报错大概率能够解决。我先阅读相关博文,再按照您的方法尝试。再次感谢!
zjxitcc 发表于 Post on 2024-7-23 13:41:24
R.F. 发表于 2024-7-23 09:25
老师您好,继续请教您。经过确认,检验波函数稳定性的out文件一共有一处SCF Done:
Error on total pola ...

输出文件内容和你的文字描述夹在一起,没有明显的区分和间隔,阅读起来十分费力,建议修改排版。

我阅读了两三遍后才看清你的报错,这与一开始的SCF不收敛是两个问题;如果你采取了我上述建议,说明是有效的。这个IRC问题自己看博文就能解决《在Gaussian中计算IRC的方法和常见问题》http://sobereva.com/400
(提示:在我上述建议基础上,在irc()括号中加LQA关键词往往可解决问题)
zjxitcc 发表于 Post on 2024-7-23 13:29:20
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-7-23 13:42 编辑
wxyhgk 发表于 2024-7-23 10:33
直接把过渡态和机理给我我帮你找,扯这些理论没啥用

你不要急,找到了过渡态、甚至整条路径,走对了IRC,如果不懂原理,他下次还是不理解,难道能一辈子让你找?你会永远帮他算吗?当然了,你可以说他不会永远有问题,只是这一次。

如果没人带,就是得一步步引导,每个操作细节都得注意。可能他/我有些回答在你看来是冗长的文字,至少我的回答在我看来是每个方向下的引导。计算化学没有一套固定的流水线操作,Linux操作学得再细、一次gjf模仿得再对,如果没有理解自己提出的问题,还是很难举一反三。而且我上面回答也有给出关键词示例,Linux操作命令也有。

评分 Rate

参与人数
Participants 1
eV +5 收起 理由
Reason
九曜 + 5 我很赞同

查看全部评分 View all ratings

wxyhgk 发表于 Post on 2024-7-23 10:33:53
直接把过渡态和机理给我我帮你找,扯这些理论没啥用
R.F. 发表于 Post on 2024-7-23 09:25:16
本帖最后由 R.F. 于 2024-7-23 14:01 编辑
zjxitcc 发表于 2024-7-22 17:53
运行grep 'SCF Done' xxx.log查看 检验波函数稳定性的输出文件里有几处电子能量。

如果你这个过渡态的 ...


老师您好,继续请教您。经过确认,检验波函数稳定性的out文件一共有一处SCF Done:

Error on total polarization charges =  0.03546
SCF Done:  E(UM062X) =  -650.174089082     A.U. after    1 cycles
            NFock=  1  Conv=0.52D-09     -V/T= 2.0037
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 1.0000 <S**2>= 2.0270 S= 1.0090
<L.S>= 0.000000000000E+00
KE= 6.477684075238D+02 PE=-3.512197637424D+03 EE= 1.213882381535D+03
SMD-CDS (non-electrostatic) energy       (kcal/mol) =      -0.80
(included in total energy above)
Annihilation of the first spin contaminant:
S**2 before annihilation     2.0270,   after     2.0002

且过渡态搜索的输入文件,自旋多重度经确认也为3,采用您的建议,我使用

#p irc(calcfc,reverse,maxpoint=20) M062X chkbasis scf(xqc,maxcycle=128) scrf(SMD,solvent=THF) guess=read geom=allcheck

读取过渡态chk文件再次跑了reverse方向的IRC,不幸的是再次报错,输出文件最后的部分为:

Error in corrector energy =          -0.0018456137
Magnitude of corrector gradient =     0.1142908775
Magnitude of analytic gradient =      0.0822994754
Magnitude of difference =             0.0398156137
Angle between gradients (degrees)=   14.0381
Pt  3 Step number  20 out of a maximum of  20
Using modified Bulirsch-Stoer corrector integration.
   Using distance weighted interpolants to fit PES.
PreDWI: IReCr0= 2 IReCr1= 1 IReCr2= 1 IReCr3= 1
Modified Bulirsch-Stoer Extrapolation Cycles:
    EPS =    0.000010000000000
    Cycle     1 NS=    48
      PEZero:  N= 2 I= 1 D=  1.56D-03 Err=  3.05D-04
    Cycle     2 NS=    64 Truncation Error =  0.000304892
      PEZero:  N= 3 I= 2 D=  1.56D-03 Err=  2.02D-04
      PEZero:  N= 3 I= 1 D=  3.12D-03 Err=  2.09D-06
    Cycle     3 NS=    96 Truncation Error =  0.000002087
BS completed in    3 cycles and     208 integration steps.
Maximum DWI energy   std dev =  0.002206495 at pt    -1
Maximum DWI gradient std dev =  0.468069864 at pt    48
SUMMARY OF CORRECTOR INTEGRATION:
   Predictor End Point Energy =  -650.192206
   Old End Point Energy       =  -650.191889
   Corrected End Point Energy =  -650.193091
   Predictor End-Start Dist.  =     0.299250
   Old End-Start Dist.        =     0.287341
   New End-Start Dist.        =     0.294760
   New End-Old End Dist.      =     0.123714
CORRECTOR INTEGRATION CONVERGENCE:
   Recorrection delta-x convergence threshold:    0.010000
   Delta-x Convergence NOT Met
Maximum number of corrector steps exceded.

我过渡态搜索的方法如下,供您参考:

#p opt=(calcall,ts,noeigen,cartesian) freq M062X/6-311g(d) scrf=(smd,solvent=thf) guess=read

其中我使用B3LYP\6-31G*先搜索了一次过渡态,再读取其波函数完成的过渡态搜索。不知道是不是这样的操作导致的后续IRC报错?
谢谢您的耐心帮助!
zjxitcc 发表于 Post on 2024-7-22 17:53:32
R.F. 发表于 2024-7-22 17:20
老师您好,感谢您的帮助。我尝试了您的解决办法
使用#p M062X chkbasis scrf(SMD,solvent=THF) guess=re ...

运行grep 'SCF Done' xxx.log查看 检验波函数稳定性的输出文件里有几处电子能量。

如果你这个过渡态的输入文件里自旋多重度写的是3,那你此时已经正确完成了找过渡态、forward方向的IRC,只需处理reverse方向IRC的报错:在你现在的关键词中加上scf(xqc,maxcycle=128)。若自旋多重度不是3,另当别论。
R.F. 发表于 Post on 2024-7-22 17:20:54
zjxitcc 发表于 2024-7-21 13:40
您已陷入乱试情形,建议立即停止已提交的不合理计算。
(1)这就是单纯的SCF不收敛,与什么“总极化误差过 ...

老师您好,感谢您的帮助。我尝试了您的解决办法
使用#p M062X chkbasis scrf(SMD,solvent=THF) guess=read geom=allcheck stable=opt检验了过渡态的波函数稳定性,得到了如下结果
Stability analysis using <AA,BB:AA,BB> singles matrix:
***********************************************************************
1PDM for each excited state written to RWF  633
Ground to excited state transition densities written to RWF  633

Eigenvectors of the stability matrix:

Eigenvector   1:  3.020-A    Eigenvalue= 0.0203845  <S**2>=2.030
     39B -> 54B       -0.21774
     40B -> 54B        0.20049
     43B -> 54B       -0.24951
     49B -> 54B       -0.21278
     53B -> 54B        0.83097
The wavefunction is stable under the perturbations considered.
此时应该可以认为过渡态波函数稳定,然后我直接读取过渡态CHK文件来走IRC,在走正向的时候可以得到正常结果,但是反方向的IRC:
#p irc(calcfc,reverse,maxpoint=20) M062X chkbasis scrf(SMD,solvent=THF) guess=read geom=allcheck
得到的结果为:
Error on total polarization charges =  0.03550
SCF Done:  E(UM062X) =  -650.174546311     A.U. after  129 cycles
            NFock=128  Conv=0.45D-05     -V/T= 2.0035
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 1.0000 <S**2>= 2.0264 S= 1.0088
<L.S>= 0.000000000000E+00
KE= 6.479390607154D+02 PE=-3.510312426331D+03 EE= 1.212827928214D+03
SMD-CDS (non-electrostatic) energy       (kcal/mol) =      -0.83
(included in total energy above)
Annihilation of the first spin contaminant:
S**2 before annihilation     2.0264,   after     2.0003
Convergence failure -- run terminated.
与之前两个方向一起扫描的时候,报错(SCF不收敛)的方向和步数相同,(IRC图已在最初的提问中提供)只进行了一步便报错,是否是因为这里结构特殊,所以会报错,需不需要读取上面stable=opt所得到的CHK文件再次找一下过渡态来尝试解决。
(原本的过渡态经过查看,只有一个虚频且指向反应发生的方向)
感谢您的帮助!
zjxitcc 发表于 Post on 2024-7-22 09:29:19
mfdsrax2 发表于 2024-7-22 08:59
直接calcall是不是可以双向跑IRC

对涉及开壳层双自由基的体系,若过渡态是开壳层双自由基,假设一个方向是闭壳层,另一方向是开壳层,偷懒用1个任务跑两个方向会导致开壳层TS->闭壳层->之后永远闭壳层的路径,因为程序是读取上一步结构的波函数做为初猜的,跑新一方向的初始结构时,其初始波函数来自另一方向终点结构的波函数,这会导致IRC有一端定性错误,是calcall等关键词注定无法解决的。
对开壳层过渡金属配合物 原理类似。
mfdsrax2 发表于 Post on 2024-7-22 08:59:32
zjxitcc 发表于 2024-7-21 13:40
您已陷入乱试情形,建议立即停止已提交的不合理计算。
(1)这就是单纯的SCF不收敛,与什么“总极化误差过 ...

直接calcall是不是可以双向跑IRC
zjxitcc 发表于 Post on 2024-7-21 13:40:37
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-7-21 13:41 编辑

您已陷入乱试情形,建议立即停止已提交的不合理计算。
(1)这就是单纯的SCF不收敛,与什么“总极化误差过大”没有关系。
(2)找过渡态和跑IRC要在严格一致的计算级别下进行,我不知道你“使用了精度更高的算法”是什么意思,但如果你在B3LYP/6-31G(d)下找到的过渡态却在M062X/6-311G(d)下跑IRC,这是错误的做法。另外GS2和LQA不如默认的算法好。
(3)事实上所有IRC都应该分为forward/reverse两个任务进行,且每个任务都从过渡态结构出发,读取过渡态的波函数进行计算。然而实际上有的人为了偷懒或省事,又或者体系过于简单(闭壳层有机分子),两个方向的计算都放在一个gjf文件里,甚至不读取过渡态的波函数,这是非常不好的习惯,因此没必要讨论这种情形下的SCF不收敛问题(过程不合理,结果就不用讨论了,还有其他更重要的问题值得讨论)。

解决办法:
(1)在解决IRC中的SCF不收敛前,读取过渡态波函数进行单点计算,同时检验波函数稳定性。假设找过渡态计算级别为#p opt(calcfc,ts,...) M062X/6-311G(d) scrf(SMD,solvent=THF),则该任务输入文件示例
  1. %oldchk=过渡态的chk文件
  2. %chk=新chk文件名
  3. #p M062X chkbasis scrf(SMD,solvent=THF) guess=read geom=allcheck stable=opt
复制代码
底下放空行即可,必要的信息都已通过关键词读取。若发现原有波函数不稳定,Gaussian会优化至稳定,这时候需要读取稳定波函数继续找过渡态,随后才能考虑IRC。
(2)针对复杂体系,尤其是开壳层(双)自由基,一定要分成2个方向跑IRC,并且每个方向都读取过渡态结构的稳定波函数,其中一个方向的关键词举例
%chk=具有稳定波函数的过渡态的chk文件名
#p irc(calcfc,forward,...) M062X chkbasis scrf(SMD,solvent=THF) guess=read geom=allcheck
也有其他合理写法,但可能会增加该回答的复杂性,就不写了。

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2024-11-24 01:22 , Processed in 0.177327 second(s), 27 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list