踩坑实录：Gaussian对阿司匹林分子进行几何优化和振动分析

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 09:14:46

本帖最后由 ra2123456 于 2024-4-19 15:24 编辑

按如下所示的输入文件的方法和基组运行gaussian，对阿司匹林分子进行几何优化和振动频率预测，发现得到的红外光谱与实际差距非常之大，3400左右的羧基大宽峰几乎完全消失。
总结原因：
1.用对于乙烯的方法算阿司匹林这种典型的分子内氢键的弱相互作用体系（sob：“B3LYP/6-31G*下面优化的结果很糟，诸如弱相互作用显著的情况，进而可能由此导致算出的频率和热力学校正量都很差（即便已经经过校正）。此时就应该选择更合适的方法做振动分析以及对应的优化。例如对于弱相互作用对结构影响显著的时候可以用M06-2X、wB97XD。”）
2.没加校正因子
（暂时只能想到这么多）

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 09:46:15

3.弥散函数一点没加（sob：“ 加弥散很重要，强烈建议加弥散：计算弱相互作用能（如果用4-zeta档次基组，而且不牵扯阴离子，那么不带弥散也完全可以）；计算红外、Raman、ROA强度”）

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 10:08:46

输入文件已经修改为：
%mem=16GB
%nprocshared=30
%chk=asipilin1.chk
#p opt freq scale=0.970 ωB97X/def2-TZVP

下一步：为def2-TZVP添加合适的极化和弥散函数
def2-TZVP弥散函数添加参考方法：http://sobereva.com/509
极化函数似乎不用加？参考gau16操作手册，发现Def2和TZVP的极化函数已经包含在定义中，但我不太敢确定次TZVP和Def2哪个是def2-TZVP

Accelerator · 发表于 Post on 2024-4-18 10:14:30

计算化学首先是化学，在瞎调之前，应该先把基本知识掌握清楚。你知道这个红外大宽峰是怎么产生的吗？如果不知道，请去读分析化学教科书，否则尝试再多也没用。

sobereva · 发表于 Post on 2024-4-18 10:28:52

有别人回复之前若需要对帖子进行修改、补充，应直接编辑原帖，不要通过回帖进行补充，这点在置顶的新社员必读贴里明确说了。

sobereva · 发表于 Post on 2024-4-18 10:32:12

写scale=0.970根本没意义，这只影响输出文件里热力学校正量，根本不影响输出的频率。频率校正因子是Multiwfn等程序绘制红外光谱的时候才设的，下文说了
使用Multiwfn绘制红外、拉曼、UV-Vis、ECD、VCD和ROA光谱图
http://sobereva.com/224

根本没有叫ωB97X的关键词。ωB97X用于当前体系算红外光谱的目的完全莫名其妙，比B3LYP差还更贵

def、def2系列里没有带极化函数的

硬伤一大堆，建议通过北京科音初级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KEQC_content.html）扫扫盲，别瞎折腾了。

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 13:44:09

sobereva 发表于 2024-4-18 10:32
写scale=0.970根本没意义，这只影响输出文件里热力学校正量，根本不影响输出的频率。频率校正因子是Multiwf ...

好的，感谢sob老师指正

wzkchem5 · 发表于 Post on 2024-4-18 14:59:00

羧基呈现宽峰是因为不同的羧基质子之间形成氢键导致的，只有考虑很多个分子的聚集体才能算出来。
建议先找一本仪器分析的教材，补一下红外基础知识。只懂高斯而不懂红外是没办法算红外光谱的

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 15:41:08

本帖最后由 ra2123456 于 2024-4-18 15:48 编辑

sobereva 发表于 2024-4-18 10:32
写scale=0.970根本没意义，这只影响输出文件里热力学校正量，根本不影响输出的频率。频率校正因子是Multiwf ...

sob老师您好，您的意思是说对于阿司匹林用ωB97X算红外光谱无意义，原因是什么呢？是因为阿司匹林并非弱相互作用显著的情况吗？
那么采用B3LYP/6-311+G**配合DFT-D色散校正是否为一个合适的选择呢？

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-18 15:44:00

wzkchem5 发表于 2024-4-18 14:59
羧基呈现宽峰是因为不同的羧基质子之间形成氢键导致的，只有考虑很多个分子的聚集体才能算出来。
建议先找 ...

感谢老师的解答！说来惭愧，我考研还考过分析化学，然而对于红外几乎只懂得机械性背峰位，解谱，对于红外的原理了解浅薄，看来还是要加强理论学习

sobereva · 发表于 Post on 2024-4-18 17:01:00

ra2123456 发表于 2024-4-18 15:41
sob老师您好，您的意思是说对于阿司匹林用ωB97X算红外光谱无意义，原因是什么呢？是因为阿司匹林并非弱 ...

贴图方式不对，别人看不到

ωB97X比B3LYP算这个又没任何好处，没任何理由用这个，用这个只会遭审稿人comment
B3LYP/6-311G**足矣，色散校正不是必须的，B3LYP/6-31G*也可以接受

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-19 15:26:15

sobereva 发表于 2024-4-18 17:01
贴图方式不对，别人看不到

ωB97X比B3LYP算这个又没任何好处，没任何理由用这个，用这个只会遭审稿人c ...

sob老师您好，感谢您的解答，但我仍然有三个问题：（1）泛函选择（2）色散校正加不加（3）弥散函数加不加。不过在查阅您更多相关博文后已经前两个问题已经有了初步答案，我在此将思路梳理一下，如果还有错误的认知，恳请您指正。同时第三个问题我仍有疑虑，恳请您不吝赐教。

sobereva · 发表于 Post on 2024-4-20 08:42:53

ra2123456 发表于 2024-4-19 15:26
sob老师您好，感谢您的解答，但我仍然有三个问题：（1）泛函选择（2）色散校正加不加（3）弥散函数加不加 ...

看待问题不要过于教条

B3LYP对于优化一般强度的（精度作用主导的）氢键作用没有明显问题，而且氢键又不是当前情况的研究重点，显然带不带D3不是什么关键。不信的话自行对比一下B3LYP、B3LYP-D3(BJ)优化的结果便知
3-zeta档次基组优化涉及弱相互作用的结构，带弥散通常不是必须的，本来几何优化对基组的要求就明显低于能量计算

ra2123456 · 发表于 Post on 2024-4-20 09:15:13

sobereva 发表于 2024-4-20 08:42
看待问题不要过于教条

B3LYP对于优化一般强度的（精度作用主导的）氢键作用没有明显问题，而且氢键又 ...

感谢社长sama！

Voidmio · 发表于 Post on 2024-4-20 11:12:55

Accelerator 发表于 2024-4-18 10:14
计算化学首先是化学，在瞎调之前，应该先把基本知识掌握清楚。你知道这个红外大宽峰是怎么产生的吗？如果不 ...

乐，太对了

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