计算Co负载的双孔COF对苯甲醇分子的结合能中优化结构频繁报错

zhengyue

各位老师好，我合成了一个Co负载的双孔COF，想证明大孔和小孔对苯甲醇分子的吸附能力不同，把在M$优化COF得到的COF孔直接扣下来并且固定了，因为原子量很大，所以采用了PM6-D3的方法，参考SOB老师的http://sobereva.com/61博文介绍，先后加了SCF=vshift=400 SCF=noincfock guess=huckel ，但还是报错，对大环的频率分析（没有opt）是正常的，请问各位老师应该如何解决

wzkchem5

结构不合理，必须对Co做显式溶剂化。Co极少是二配位的，起码得用两个配体（例如合成MOF时的溶剂分子，或Cl-等抗衡离子）饱和变成平面四方配位，甚至很可能需要六配位。
此外，建议从配体场理论角度认真考虑这里的Co真的是低自旋的吗？真的不需要做对称性破缺计算吗？自旋多重度设成1非常可疑。

zhengyue

wzkchem5 发表于 2025-12-24 21:09
结构不合理，必须对Co做显式溶剂化。Co极少是二配位的，起码得用两个配体（例如合成MOF时的溶剂分子，或Cl- ...

感谢老师拨冗解答，纯计算新手，我还有一些不明白，望您能指点。一是，我这个是用氯化钴进行的配位，按照您的意思，是需要将氯离子以键连方式连上去吗？，二是做显式溶剂化，这个体系是在苯甲醇里做的，溶剂是否用苯甲醇。

wzkchem5

zhengyue 发表于 2025-12-25 08:53
感谢老师拨冗解答，纯计算新手，我还有一些不明白，望您能指点。一是，我这个是用氯化钴进行的配位，按照 ...

对，需要成键。原料是CoCl2的话，Co上大概率还带着两个Cl-，而且除此之外可能还带了两个溶剂。
如果溶剂是苯甲醇，那可能就需要考虑Co上还配了两个苯甲醇的可能性。
当然这会使得计算量大大增加，但是其实你也不需要算一整个COF孔洞，孔洞另一侧和苯甲醇的作用肯定是可以忽略的。算1/3个孔洞（六边形的两条边）感觉就差不多了

Hugo_314cat

针对你这个例子，我个人有如下建议：
1. 我支持 4# wzkchem5老师的观点，你的这个体系实在是太大了，而且多个金属离子存在下连SCF收敛到稳定波函数这一点可能都是极难的。不如进行片段提取，最多就一两个金属中心，并且一定要收敛到最稳定的波函数。
2. 看你的图里面明显你的两个分子之间没有原子-原子级别的相互作用，这种情况最好去进行构象搜索来尽可能寻找匹配模式，在当今条件下这不是件很难的事情。甚至你可以分别针对金属中心和有机框架这两个区域去进行构象搜索，分别讨论。

zhengyue

Hugo_314cat 发表于 2025-12-25 17:53
针对你这个例子，我个人有如下建议：
1. 我支持 4# wzkchem5老师的观点，你的这个体系实在是太大了，而且 ...

5#Hugo_314cat@Hugo_314cat 并4# wzkchem5老师：
感谢二位的拨冗回复，您二位提出的片段提取方法对我很有指导，但是我还有一个问题，因为我做的是异孔COF（含有一个大孔和一个小孔，如图1），想证明这个苯甲醇在大孔的吸附能力强而在小孔能力差（假定），如果只用重复单元，该怎么说明呢，能否按图三所示，截取红线部分近似为三角形孔的结合能，截取蓝线部分近似为六边形孔的结合能，这样有说服力吗

sobereva

zhengyue 发表于 2025-12-25 21:35
5#Hugo_314cat@Hugo_314cat 并4# wzkchem5老师：
感谢二位的拨冗回复，您二位提出的片段提取方法对我很 ...

孔也不需要非得截完整，关键是你得把和小分子结合附近的、和它相互作用不可忽略的原子全都得截出来（并且优化时要冻结边缘原子避免坍塌）。显然怎么截也取决于小分子具体吸附在哪个位点

还要注意对于层叠的COF，光考虑一层COF可能不合理，小分子未必只和一层COF有显著吸附作用。用CP2K做周期性DFT计算是最完美的，且效率极高，哪怕2、3层，在较好机子上不做结构的截断都能算得动（届时建议GFN1-xTB做优化，如果结构靠谱，再用PBE-D3(BJ)/TZV2P-MOLOPT-GTH算结合能）。通过北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）学一遍可以迅速上手。

zhengyue

sobereva 发表于 2025-12-26 04:57
孔也不需要非得截完整，关键是你得把和小分子结合附近的、和它相互作用不可忽略的原子全都得截出来（并且 ...

非常感谢sob老师的指导