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[综合交流] 怎样以合理的计算量衡量潜在的COF大环内侧链相互作用

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各位老师好:


学生最近在研究一个COF不同侧链取代基调控荧光性质的体系,近期一些实验在数据上有进展,在量化机理解释上碰到了一些问题,想请各位老师提一些建议:


如下图所示,我们做的是调控COF环侧链上的功能基团(即下图中的R)取代。初步的研究中,计算了各样品的COF片段的TDDFT并进行了比较,发现一些样品不管是波长还是PL强弱都能解释比较好,但在一些样品中也出现了反例,看文献推测,这些用片段TDDFT结果解释不了的样品所携带的取代基,自身(R自身)存在一定的可能产生空间共轭。因此我们推测,是否在COF大环内存在这些取代基的空间共轭效应呢?因此想把整个环当成整体进行一些基态和激发态的计算。

但由于整个体系比较大,带有取代基的整个大环存在600+原子,直接采用常见理论级别不太现实。虽然整个大环理论上存在C6h的对称性,但取代基存在的情况下经常会把对称性跑没,所以高斯的对称性加速也没起作用(已加上symm=loose的关键词以及高精度积分格点,未带弥散函数),我最终的目的是拿到整个大环的基态分子轨道,以及激发态的空穴—电子分布,我想了如下的方案不知道是否合理:

ORCA中采用3c方法对整个大环进行优化,用RI-wB97X-D3/def2-SV(P)算单点,再基于该轨道做sTD-DFT;
或者直接用RI-wB97X-D3/def2-SV(P)进行大环优化,再进行sTD-TDDFT计算。
(高精度片段结合“粗放式”大环进行说明)

希望各位老师提一些建议以及更合理的手段,感谢各位不吝赐教!



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发表于 Post on 2025-1-27 14:18:55 | 只看该作者 Only view this author
3c方法多了去了,下文就列举了不少,诸如HF-3c和wB97X-3c精度有天壤之别,要把问题交代得毫无歧义
盘点Grimme迄今对理论化学的贡献
http://sobereva.com/388http://bbs.keinsci.com/thread-6662-1-1.html

单点和激发态计算的级别可以
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-27 15:34:08 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lemon_electron 于 2025-1-27 15:37 编辑
sobereva 发表于 2025-1-27 14:18
3c方法多了去了,下文就列举了不少,诸如HF-3c和wB97X-3c精度有天壤之别,要把问题交代得毫无歧义
盘点Gri ...

谢谢sob老师回复!抱歉没说清楚,我原来想说的是先用B97-3c进行大环整体优化,再接着用RI-wB97X-D3/def2-SV(P)算单点,再接sTD-DFT,想着可以省一些计算量

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发表于 Post on 2025-1-28 01:24:33 | 只看该作者 Only view this author
借楼问一下,为何选择sTD-DFT而不是TDA?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-28 10:06:20 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lemon_electron 于 2025-1-28 10:11 编辑
agent99 发表于 2025-1-28 01:24
借楼问一下,为何选择sTD-DFT而不是TDA?

谢谢老师回复!我之前看sob老师帖子提到过,sTD会比TDA一定程度上避免一些问题;
TDA-DFT虽然激发能算得和TDDFT基本一样,但是算的振子强度和转子强度烂,于是Grimme后来提出了sTD-DFT,即把sTDA的思想直接用在TDDFT上来避免那些问题,耗时并没增加多少。http://sobereva.com/388 盘点Grimme迄今对理论化学的贡献)

我这个地方用TDA会更合适吗?

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发表于 Post on 2025-1-28 12:11:21 | 只看该作者 Only view this author
当前计算对这样的体系用TDA根本算不动,耗时没比TDDFT低多少
分清楚TDA、sTD、sTDA
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-28 12:50:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-28 12:11
当前计算对这样的体系用TDA根本算不动,耗时没比TDDFT低多少
分清楚TDA、sTD、sTDA

明白了,谢谢sob老师!

我之前说的这种理论级别够用吗?
先用B97-3c进行大环整体优化,再接着用RI-wB97X-D3/def2-SV(P)算单点,再接sTD-DFT;
(之前没把3c方法交代清楚)

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发表于 Post on 2025-1-28 15:18:44 | 只看该作者 Only view this author
lemon_electron 发表于 2025-1-28 12:50
明白了,谢谢sob老师!

我之前说的这种理论级别够用吗?

北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-28 17:00:49 | 只看该作者 Only view this author

收到,谢谢sob老师

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