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[综合交流] 正方形4配位化合物垂直激发[态简并]相关问题

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Level 5 (御坂)

各位老师好,我在进行一个酞菁锌衍生物的计算,先说一下计算方法和现象:

1. 选用的是Gaussian 16 A.0.3 B3LYP(D3)BJ/SDD/def-TZVP进行的优化(同时也用M06-2X-D3和w-B97XD进行对比)。计算出的结果,Zn和与其相配位的四个N原子的距离及其相近但并不完全相等(四个键对位键长两两相等,邻位有±0.00005埃的差别),我同时也换用了其他泛函,并且在优化之前提前破坏了对称性、添加了nosymm关键词,最终的结果依然只是键长具体数值有所差异,但是键长差依然是0.00005埃级别;


2. 我用优化过的结构进行垂直激发能的计算,并想考察S0 --> S1的自然跃迁轨道。我选用了Gaussian 16 A.0.3 TD-CAM-B3LYP/def2-TZVP(同时也选用了PBE38和w-B97XD进行对比)。计算出的结果,第一单重激发态和第二单重激发态的激发能发生简并,对这两个垂直激发过程进行了NTO分析,发现其HONTO (hole)的分布完全相同,而LUNTO (electron)的部分形貌一致但所分布共轭骨架方向相互正交。

针对上面两个现象我有一些疑惑和问题,还望得到各位老师指点:

【1】 根据姜泰勒效应,四边形配位的情况下,对称的部分比较倾向于键长不等破除简并态,但我优化出的基态结构四配位的配位键几乎相等(手动破除过对称性、换过泛函,写过nosymm结果都一样)。请问这个Zn四配位的配位键在基态几乎等长是否不合理呢,还是我的理解有误呢?
【2】请问相邻两个激发态的激发能发生简并,这种情况,我是否应该把这两个激发能想同、简并的激发态当作同一个激发态(S1),然后把计算结果给出的第三单重激发态当作S2呢(同理后面所有的未简并的单重态都把序号-1)
【3】若【2】成立,那么请问我在展示S0 --> S1垂直激发过程的NTO分析时,是否可以比如用VMD把两个简并的激发态LUNTO轨道展示在同一张图里, 并直接称之为“S0 --> S1的LUNTO”呢?


图附在下面了,两个LUNTO我都标了原子的编号,可以看到LUNTO1和LUNTO2所在的是不同编号的原子上,但形状完全一样。
希望得到各位老师的解惑,在此先谢过各位老师!

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LUNTO1

LUNTO1

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LUNTO2

LUNTO2

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HONTO

HONTO

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