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求助有机分子/自由基自旋多重度的确定、电离能计算、及自旋污染相关问题

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pet
发布时间: 2026-2-3 16:00

正文摘要:

在计算一批高度不饱和的碳氢分子电离能时遇到一些问题,以图中的C₉H₄为例,我的计算流程如下: 结构优化:使用 Gaussian 16,方法为 wb97xd/def2tzvp 单点能计算:使用 ORCA 6.1.0,关键词为:! CCSD( ...

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-HMDS- 发表于 Post on 6 day ago
pet 发表于 2026-2-9 15:46
感谢您的回复。您说得对,我目前也确认多参考方法是必须采用了。不过仍有几个疑问想进一步请教,已在4楼 ...

1. 做差的话前后的计算一定要有可比性,不同方法之间的单点能做差意义不明。后面那段建议你先看看CAS具体原理,通常做法是保证前后活性空间相同,和电子多少与是否是离子是没有关系的,因为CAS相当于对于活性空间轨道的二次量子化或者FullCI计算,轨道基要一致,电子只会被当作计数去考虑。
2. 如果只有非关键的某一步或者几步具有多参考特性可以用CAS和CCSD分别算,不过要指出来那些是CAS,那些是CCSD。
3. 多参考多的话就全用CAS吧,2只适用于某一步反应多参考性质很强,要是一大半是两个能量混用会导致比较性缺失。
4. 没必要,CAS做柔性扫面太蠢了,算不动还浪费。我之前试过对于这种主族体系wb97系列挺强的,要是没有找到过渡态的话考虑没有过渡态,sob老师之前有帖子讲这一点的,不是所有反应都有过渡态,尤其你这种还是自由基和自由基结合。
pet 发表于 Post on 7 day ago
-HMDS- 发表于 2026-2-3 21:04
感觉单纯的多参考问题,T1>0.02基本上已经说明了但参考方法不可靠,但是方向体系一般都存在T1偏大的问题, ...

感谢您的回复。您说得对,我目前也确认多参考方法是必须采用了。不过仍有几个疑问想进一步请教,已在4楼提出,能否再请您指点一下?
pet 发表于 Post on 7 day ago
本帖最后由 pet 于 2026-2-9 22:44 编辑
sobereva 发表于 2026-2-4 03:41
如果就俩充分分离的单电子位点,用UCCSD(T)往往还好,你这种情况不用多参考方法的话很难被接受(单参考方法 ...


感谢sob老师的解答。最近几天测试了NEVPT2方法的使用,遇到几个具体问题想进一步请教:

1. 在计算电离能时,如果中性或阳离子结构之一的T1诊断值较大,是否都需要采用多参考方法分别计算,再相减得到电离能?此外,该过程中是否需要确保两个结构的活性空间具有相同的轨道数目,且阳离子比中性体系少一个电子(若中性为双重态自由基,是否意味着其活性空间应比阳离子少一个轨道)?

2. 体系中其余分子的电离能是通过CCSD(T)计算的,若部分结构采用上述多参考方法计算电离能,所得结果能否直接与CCSD(T)结果进行比较?

3. 问题与第2点类似:除了比较不同结构的电离能,我还需要计算如H原子诱导的C3H4逐步脱氢至C3的反应路径。若其中部分中间体具有较强的多参考特征,是否需要对整条反应路径均采用多参考方法进行计算?

4. 在使用wb97xd/def2tzvp优化的反应路径(例如 H + CH₂CCH ⟶ H₂ + CH₂CC)时,在当前的优化级别下未能找到过渡态,柔性扫描仅得到H先加成到CH上、随后再脱去H₂的过程。这种情况是否也是由于未考虑体系的多参考特征所导致?是否应当进一步采用NEVPT2方法进行柔性扫描?
sobereva 发表于 Post on 2026-2-4 03:41:42
如果就俩充分分离的单电子位点,用UCCSD(T)往往还好,你这种情况不用多参考方法的话很难被接受(单参考方法里(MR)SF-TDDFT倒是也可以尝试)。NEVPT2算这种体系很容易
-HMDS- 发表于 Post on 2026-2-3 21:04:21
感觉单纯的多参考问题,T1>0.02基本上已经说明了但参考方法不可靠,但是方向体系一般都存在T1偏大的问题,建议再CAS下做这个计算看初态的占据数,个人感觉CAS是跑不掉的。

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