铁离子加显式溶剂模型后优化SCF不收敛

smlscu

请问单独的铁离子可以优化，但是加了6个水分子做显式溶剂模型之后优化无法收敛。尝试了能试的方法（包括更换基组 改变隐式溶剂化模型smd、IEFPCM等 改变水分子位置以调整结构对称性 加opt=GDIIS symm=loose等)以后能量和位移依然反复震荡。请问模型是否合理？若不合理，该如何构建铁离子的显式溶剂模型？ gjf文件、log文件及能量优化状况如下

chands

你只加了5个水呀。
你摆这个初始结构，优化之后水会不会到处跑？

scf

是几何优化不收敛，不是scf不收敛？

smlscu

chands 发表于 2022-8-20 21:14
你只加了5个水呀。
你摆这个初始结构，优化之后水会不会到处跑？

一开始加了6个H2O，优化之后水总是会跑的很对称，不过我一开始放的位置也比较对称，后来我就调整水分子摆放的位置破坏对称性，用5个H2O跑，还是不收敛

chands

smlscu 发表于 2022-8-20 22:21
一开始加了6个H2O，优化之后水总是会跑的很对称，不过我一开始放的位置也比较对称，后来我就调整水分子摆 ...

[Fe(H2O)6]3+跑得很对称是对的，除非加了一堆水变成一个团簇。你现在是[Fe(H2O)5]3+，但是溶液中其实是[Fe(H2O)6]3+，只不过一个水用隐式溶剂模型描述，先不论收敛不收敛，[Fe(H2O)5]3+的建模有问题，因为其中一个配位键用隐式溶剂模型描述，众所周知隐式溶剂模型无法描述配位键。其次[Fe(H2O)5]3+受力不对称，估计一优化水分子就跑，就算收敛结构也不符合实际情况。

smlscu

scf 发表于 2022-8-20 22:11
是几何优化不收敛，不是scf不收敛？

对哈 谢谢老师

smlscu

chands 发表于 2022-8-20 22:26
[Fe(H2O)6]3+跑得很对称是对的，除非加了一堆水变成一个团簇。你现在是[Fe(H2O)5]3+，但是溶液中其实是[F ...

就还是用6个水分子做优化吗？但是6个水分子的也把能改的参数都试了一遍没有收敛才试的5个水 而且我参考了一篇est的文章里的溶剂化模型中水分子的摆放位置 我昨天试着跑了一下它的结构就没有报错 对于6个水分子的模型老师还有什么建议吗 或者说还是做成团簇较好

chands

smlscu 发表于 2022-8-21 13:51
就还是用6个水分子做优化吗？但是6个水分子的也把能改的参数都试了一遍没有收敛才试的5个水 而且我参考了 ...

贴出输出文件看看

smlscu

chands 发表于 2022-8-21 13:56
贴出输出文件看看

输出文件过大我上传不上来

chands

smlscu 发表于 2022-8-21 14:00
输出文件过大我上传不上来

你那输出文件的最后1帧续算了吗，结果怎样？

zjxitcc

无论SCF不收敛、结构优化不收敛还是结构跑偏，这个问题首先要关注的不是计算结果报错，而是计算过程合理性。复杂体系（尤其是开壳层过渡金属）通常没法用一行关键词就能作出顺利、合理的计算。“更换基组 改变隐式溶剂化模型smd、IEFPCM等 改变水分子位置以调整结构对称性 加opt=GDIIS symm=loose等”这些其实都不应该尝试。提供一种合理做法：

第一步：构建片段组合波函数，以得到合理的初始猜测，然后将其收敛，做波函数稳定性检测
[Fe(H2O)6]^(3+)要分成2个片段，Fe^(3+)与6个水。输入文件示例如下

1. %chk=FeH2O6.chk
   
2. %mem=56GB
   
3. %nprocshared=28
   
4. #p UPBE1PBE/def2TZVP guess(fragment=2) em=GD3BJ nosymm
   
5. 
   
6. title
   
7. 
   
8. 3 6 3 6 0 1
   
9. Fe(fragment=1)    0.00000000     0.00000000     0.00000000
   
10. H(fragment=2)    0.00000000     2.68428109    -0.78751709
    
11. H(fragment=2)    2.68128062     0.78751744     0.00000000
    
12. H(fragment=2)    0.00000000    -2.68428109     0.78751709
    
13. H(fragment=2)    0.78751709     0.00000000    -2.68228109
    
14. H(fragment=2)   -2.68128062     0.78751744     0.00000000
    
15. H(fragment=2)   -0.78751709     0.00000000     2.68228109
    
16. O(fragment=2)    0.00000000     2.10100000     0.00000000
    
17. H(fragment=2)    0.00000000     2.68428109     0.78751709
    
18. O(fragment=2)    0.00000000     0.00000000     2.09900000
    
19. H(fragment=2)    0.78751709     0.00000000     2.68228109
    
20. O(fragment=2)    0.00000000     0.00000000    -2.09900000
    
21. H(fragment=2)   -0.78751709     0.00000000    -2.68228109
    
22. O(fragment=2)    2.09800000     0.00000000     0.00000000
    
23. H(fragment=2)    2.68128062    -0.78751744     0.00000000
    
24. O(fragment=2)   -2.09800000     0.00000000     0.00000000
    
25. H(fragment=2)   -2.68128062    -0.78751744     0.00000000
    
26. O(fragment=2)    0.00000000    -2.10100000     0.00000000
    
27. H(fragment=2)    0.00000000    -2.68428109    -0.78751709
    
28. 
    
29. --Link1--
    
30. %chk=FeH2O6.chk
    
31. %mem=56GB
    
32. %nprocshared=28
    
33. #p UPBE1PBE chkbasis guess=read geom=allcheck em=GD3BJ scrf nosymm stable=opt
    
34. 
    

复制代码

注1：上述坐标数值仅做示例使用，实际计算中请采用你体系的真实坐标数值
注2：如果--Link1--中SCF不收敛，可以加上关键词Scf(xqc,maxcycle=128)
注3：如果对片段组合波函数不熟悉，建议先阅读以下三篇
《谈谈片段组合波函数与自旋极化单重态》，《片段组合波函数实例1.双原子分子》，http://gaussian.com/afc
注4：要打开fch文件看看alpha、beta HOMO, LUMO附近的轨道，看看算出的Fe是不是3d^5组态（另一方面，也可以根据UNO轨道来判断）。如果不是，说明可能收敛到了高能的稳定解上，不是最低能量的稳定解。

第二步：读取第一步算好的稳定波函数，开始结构优化，例如

1. %chk=FeH2O6.chk
   
2. %mem=56GB
   
3. %nprocshared=28
   
4. #p opt(maxstep=15,calcfc) freq UPBE1PBE chkbasis guess=read geom=allcheck em=GD3BJ scrf nosymm
   

复制代码

如果保险起见，还可以执行第三步：即结构优化完成后，再次检验波函数稳定性，以此确定 没有在优化过程中收敛到了不稳定波函数上。如果按此步骤有问题，可以按“回复”提问，并说明具体哪一步碰到了问题。

smlscu

chands 发表于 2022-8-21 13:56
贴出输出文件看看

smlscu

chands 发表于 2022-8-21 14:03
你那输出文件的最后1帧续算了吗，结果怎样？

续算了 log文件结尾如帖子开头的log文件截图 名言后面跟Error termination request processed by link 9999.

ionexchangeC

[Fe(H2O)6]3+离子最低能量的结构，点群属于Th。如果你摆不出来Th点群的[Fe(H2O)6]3+，应该先用小基组或者低级的方法优化，优化到正确的点群之后再上大基组高方法进一步优化

zjxitcc

smlscu 发表于 2022-8-21 14:09
续算了 log文件结尾如帖子开头的log文件截图 名言后面跟Error termination request processed by link 99 ...

不建议在这个问题里 目前去搞什么续算，建议仔细阅读我在11L写的详细回答，以便尽快做出合理的计算。