两个C60和一个Mg结构的过渡态优化耗时过长

莫思雨

Gaussian计算含有两个C60和一个Mg结构的过渡态，算了六天还只算完第一个SCF循环，输入文件和结构见图，可能是哪里出了问题，怎么修改输入能让它正常算，是不是把QC删了。另：输入文件的其他设置是否合理？如何在不影响精度的情况下提高过渡态优化速度？

sobereva

没事甭用QC，更是绝对不要当成默认带的关键词，下文明确说了
解决SCF不收敛问题的方法
http://sobereva.com/61

没有输出文件，没法判断当前是什么情况，8成你描述得根本不对

莫思雨

任务在我看的时候还在运行，没有停止报错，觉得算太久就取消了。我在链接里放过out文件，但是你没有看到，那就是没有上传成功。out文件查找SCF Done长这样：
Linear equations converged to 1.973D-09 1.973D-08 after    23 iterations.
Angle between quadratic step and gradient=  62.38 degrees.
     ILin= 1 X=0.000D+00 Y=-4.771129241220D+03 DE= 0.00D+00 F= -2.80D-07
RMSU=  4.14D-07    CP:  1.00D+00  5.89D-01  7.02D-01 -3.00D+00 -3.00D+00
                    CP:  3.00D+00  2.09D+00 -3.00D+00  3.00D+00  3.00D+00
                    CP:  9.55D-01
     ILin= 2 X=1.000D+00 Y=-4.771129241363D+03 DE=-1.43D-07
Iteration  13 EE= -4771.12924136307     Delta-E=       -0.000000143140 Grad=4.367D-07 Max rot=    0.0000 deg.
Rotation gradient small -- convergence achieved.
SCF Done:  E(UCAM-B3LYP) =  -4771.12924136     a.u. after   13 cycles
            Convg  =    0.4367D-06                    74 Fock formations.
              S**2 =  2.0581                  -V/T =  2.0031
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 1.0000 <S**2>= 2.0581 S= 1.0192
<L.S>= 0.000000000000E+00
Annihilation of the first spin contaminant:
S**2 before annihilation     2.0581,   after     2.0024
Leave Link  508 at Sun Aug  3 14:25:08 2025, MaxMem= 13421772800 cpu:    290424.2
(Enter /public/app/g09/l801.exe)
这样子第一个SCF应该是收敛的？需要out文件的其他部分我也可以发

莫思雨

另：谢谢，我已经提交了去掉qc的任务，看看它的效果

Uus/pMeC6H4-/キ

这结构是对应什么反应过渡态，Mg单电子转移还原C60、然后两个C60自由基负离子成碳碳键而偶联为带两个负电荷的二聚体？现实中真有这样的化学过程、而且确定是走单步基元反应的机理么？为什么自旋多重度是3而不是1？为什么泛函用的是CAM-B3LYP而不是计算量更小且普遍适用性也不错的原始B3LYP？

输出文件没上传成功可能是尺寸太大了，建议打包压缩再上传为帖子附件，或者用第三方网盘分享。

sobereva

莫思雨 发表于 2025-8-10 22:36
任务在我看的时候还在运行，没有停止报错，觉得算太久就取消了。我在链接里放过out文件，但是你没有看到， ...

你发完帖子你自己（而不是只有我）都没看到out文件，当然就是没上传成功。仔细看置顶的社员必读贴了解怎么上传文件、上传文件的规则，认识到上传较大文本文件时压缩的必要性
没有完整out文件没法判断情况。大概率之前已经算了很多了（因此才会导致输出文件超过500KB而无法在不压缩的情况下直接上传），只不过你没意识到、没交代出来。所以我要求必须有完整的out文件，省得浪费时间猜

莫思雨

Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-8-11 15:12
这结构是对应什么反应过渡态，Mg单电子转移还原C60、然后两个C60自由基负离子成碳碳键而偶联为带两个负电荷 ...

谢谢，对应反应是Mg辅助C60形成晶体（Nature, 606, 507 (2022)），最开始的两个C60结合形成一个四元环阶段，猜测是2+2环加成。自由基机理还没考虑过，因为凭感觉自由基机理对于形成有序的晶体不太好，但是也有这种可能（如果考虑自由基机理应该怎么入手呢？）。自旋多重度是因为自旋多重度是1的时候Mg和C60没有明显相互作用，如果是2+2反应基态的轨道对称性也不匹配，猜测这个反应是激发态在参与。用cam-b3lyp也是因为需要算激发态或者双激发态。

莫思雨

最近修改了过渡态结构再算，出现了CPHF不收敛的问题，输入输出文件如下，我需要改CPHF收敛限吗？

莫思雨

莫思雨 发表于 2025-9-3 10:38
最近修改了过渡态结构再算，出现了CPHF不收敛的问题，输入输出文件如下，我需要改CPHF收敛限吗？

或者改积分格点，虽然会影响势能面

Uus/pMeC6H4-/キ

莫思雨 发表于 2025-9-3 10:34
谢谢，对应反应是Mg辅助C60形成晶体（Nature, 606, 507 (2022)），最开始的两个C60结合形成一个四元环阶 ...

形式上两个碳碳双键变成一个四元环的总反应可以提出很多种可能的机理，即使一步2+2周环反应同时成两根σ键的机理在基态下因对称性不匹配无法发生也不意味着一定要到激发态才能发生，有可能仍在基态但并不协同成键，甚至并不是单步基元反应，比如我说的单电子转移、自由基偶联就是另一种可能。毕竟原文里实验的反应条件只是加热到几百摄氏度再冷却结晶，不是什么短波长光照之类更加可能牵扯电子激发态的光化学反应。镁未必参与基元反应，就算参与也未必是以孤立的单个原子形式参与。

这种气固两相多组分化学反应结晶的完整计算模拟绝对不会简单，单纯计算一个二聚体的反应过渡态离构成有序晶格还远得很。我觉得真要研究机理不如先尝试实验捕捉中间体……