Gaussian输出文件处理小程序Quantum_Toolkit

xiongbaobao

这是一款基于 PyQt5 开发的 Windows 桌面小工具，主要用于数据提取、过渡态（TS）分析、批量生成输入文件以及文件名处理等操作。如果你习惯直接把 Gaussian 的 log/out 输出文件拖到 Windows 桌面上处理，那它应该能帮上忙。
其实早在 2023 年我就写完了第一版，一直在实验室内部测试、缝缝补补。现在临近毕业，从 2025 年开始着手重构代码，想让它看起来更像个正经软件，虽然也只是"凑合能用"的程度。

新版代码地址：LeoJiaGeng/Quantum_Toolkit: 量子化学小工具升级版
新版软件地址：Release 第一次发布 · LeoJiaGeng/Quantum_Toolkit
旧版代码地址：LeoJiaGeng/Quantum_Toolkit: 量子化学小工具升级版
旧版软件地址：Releases · LeoJiaGeng/JiaGengXiong-Python-Files

需要说明的是：公社里其实有不少功能单一但成熟的脚本或软件，很多都是后来我才发现的。回头看，我的工具更像是个大杂烩，把各种常用功能整合到了一起。这也是为什么直到今天才正式发布，赶在这个时间节点，希望能帮到同样面临毕业的同学，也祝自己博士顺利毕业。由于时间有限，没能做大量测试和案例演示，大家下载后自己摸索一下即可，功能就那些，遇到问题欢迎邮件或留言反馈！

介绍主要功能：

• 能量/频率/坐标提取：批量从 Gaussian 输出文件（.log / .out）中提取单点能、频率、热力学修正量、CBS‑QB3 能量、G4 能量、坐标等信息，并导出为 Excel（.xlsx）或 Word（.docx）文件。
• 文件信息查询：查看 Gaussian 输出文件中的优化步数、特征值、收敛情况等详细信息，支持正则表达式搜索。
• 输入文件转换：基于预定义或自定义模板，批量生成 Gaussian 输入文件（.gjf），支持 IRC、过渡态优化、单点能、自旋测试等多种任务类型。
• 文件重命名：批量修改文件夹内的文件名（添加/删除/替换/大小写转换/序列化），支持预览和撤销操作。
• 多语言与主题：支持中文/英文界面切换，内置多套界面主题。
  
  

---------------------------------------------------------------------------2026.4.8应用场景更新-----------------------------------------------------------------
看到自己写的软件没有太多人用，因为自己没有写清楚，既然要分享给大家，还是把应用场景写清楚。

场景一：提升一组已计算体系的计算水平：假如已经在 B3LYP/6‑31G(d) 水平下优化了一批分子的几何结构，又想换到更高水平（例如 M06‑2X/Aug-cc-pVDZ）下重新进行优化计算
场景二：对关键结构进行高精度单点计算（CBS‑QB3 / G4）：假如已经在 M06‑2X/Aug-cc-pVDZ水平下优化了一批分子的几何结构，要进行高精度单点计算
场景三：监测过渡态优化过程：正在优化一个结构，但迟迟不收敛。需要将特征值、向量、收敛标准放一起查看
场景N：自动生成自选测试输入文件、批量提取LOG指定内容（正则表达搜索）、自动生成IRC文件、自动获取IRC和柔性扫描的每一帧结果并写成输入文件、对文件名只进行重命名......

场景一：提升一组已计算体系的计算水平

• 准备模板  
  在“转换”页签中，选择一个更换水平计算的模板文件（OPT/TS‑template.txt），并编辑其内容，将方法/基组改为所需水平，或者自己编写好所有的模板文件，直接导入整个文件夹
• 点击 “保存模板” 保存修改。
• 选择源文件  
  
  
  • 勾选 “转换文件夹”。
  • 点击 “选择文件夹”，选取存放所有 B3LYP 优化输出文件（.log）的目录。
    
    
• 设置转换参数  
  
  
  • 读取文件类型：GauOutFile（从输出文件读取坐标）。  
  • 请选择功能：更换水平(TS/OPT)。  
  • 增加文件前缀名：可输入 M062X 以便区分。  
  • 计算模式：选择已包含上述模板的模式（或使用默认模式并手动选择模板文件）。  
  • 模板文件：查看刚才编辑的 OPT/TS‑template.txt。
  • 如图所示：
    
    
• 执行转换  
  点击 “生成文件”。软件会为文件夹内每一个 .log 文件生成一个对应的 .gjf 输入文件，文件名如 M062X_原文件名.gjf。
• 批量提交计算  
  将生成的 .gjf 文件复制到计算服务器上，运行 Gaussian。
• 提取新水平能量
  计算完成后，回到软件 “保存” 页签，选择包含新输出文件的文件夹，点击 “提取能量/xlsx” 即可获得更换水平的能量汇总表，包括热力学校准量。
  
  

场景二：对关键结构进行高精度单点计算（CBS‑QB3 / G4）

• 整理文件夹结构
  按照场景一操作：功能选择高水平单点，选择模式，检查HIGH-SP-template.txt文件，默认CBS-QB3(SP)，修改成自己想要的计算水平，进行生成文件，放入服务器计算。
• 整理文件夹结构
  假设你为每个体系建立了一个子文件夹，内部包含该体系的所有 CBS‑QB3 计算文件（如 MP2、MP4、CCSD(T) 等步骤的输出），最终结果写在某个 .log 文件中。  
  主文件夹结构示例：
  1. D:\CBS_Results\
     
  2.     species1\
     
  3.         species1_cbs.log
     
  4.     species2\
     
  5.         species2_cbs.log
     
  6.     ...

  复制代码
  
  
• 设置递归扫描  
  打开 “设置” 页签，将 “文件夹” 选项改为 包含子文件夹。这样保存模块会递归遍历所有子目录。
• 提取 CBS‑QB3 能量  
  
  
  • 切换到 “保存” 页签。  
  • 点击 “打开文件夹”，选择主文件夹 D:\CBS_Results。  
  • 在 “保存文件名” 中输入 CBS_汇总。  
  • 点击 “提取CBS-QB3/xlsx” 按钮。  
  • 程序会自动查找每个子文件夹中的 .log 文件，从中匹配 E(CBS‑QB3)= 字段，并输出一个 Excel 表格，包含两列：物种名（子文件夹名或文件名）和 CBS‑QB3 能量（Hartree）。
    
    
• 查看结果  
  生成的 Excel 文件会自动打开（若启用“自动打开文件”），你可以直接计算相对能量或导出到论文中。
  
  

技术说明

• 对于 CBS‑QB3，软件也提供 “提取分步CBS-QB3/专用” 按钮，可输出中间步骤的能量（MP4、CCSD(T)、MP2、HF、CBS‑Int、OIii、T1 诊断值等），需要自行写多个Link的输入文件，自带模板有
• 提取过程采用正则表达式精确匹配，所以任何计算结果只要不跨行都可以用正则表达找到，正则规则问ai即可，极大方便使用！
  
  

场景三：监测过渡态优化过程

• 打开待监测的输出文件  
  
  
  • 切换到 “查询” 页签。  
  • 点击 “打开文件”，选择正在运行的或已完成的过渡态优化输出文件（如 ts_opt.log）。
    
    
• 精简查找 – 快速判断虚频和收敛  
  点击 “精简查找”，结果输出格式如下：
  1. No Eig_val Eig_val Eig_vec Eig_vec Eig_vec Stu Stu Stu Stu
     
  2. 1  -0.0321  -0.0023   0.0001   0.0002  -0.0003   NO  YES YES YES
     
  3. 2  -0.0318  -0.0022   0.0001   0.0002  -0.0002   NO  YES YES YES
     
  4. 3  -0.0289  -0.0021   0.0001   0.0002  -0.0002  YES  YES YES YES
     
  5. ...

  复制代码
  
  
  • 第一列为步号。  
  • 第二、三列为前两个特征值（负值表示存在虚频）。  
  • 第四至六列为前三个特征向量（大致反映振动方向）。  
  • 最后四列为四个收敛判据（YES/NO）。  
    通过观察特征值的符号变化和收敛判据的 YES/NO，可以判断：
  • 虚频是否在逐步减小（向过渡态靠近）。
  • 收敛判据是否在某一步之后全部变为 YES（优化完成）。
    
    
• 详细查找 – 获取完整数值  
  点击 “详细查找”，输出信息更全面，包含四个特征值、四个特征向量以及每个收敛判据的具体数值（如 Maximum Force 的实际值、阈值等）。这对于精细调整初始猜测结构非常有用。
• 正则搜索 – 提取能量变化  
  若想提取优化过程中每一步的 HF 能量变化，可在“正则匹配”中输入 SCF Done:\s+E\(R.\)\s+=\s+([-]?\d+\.\d+)，点击 “正则搜索”，右侧会列出每一步的能量值，可复制到 Excel 绘制能量变化曲线。
• 定位异常步  
  当优化意外终止时，查看最后几步的输出：若收敛判据出现大量 NO 或特征值突然变为很大的正数，说明结构可能偏离了过渡态区域，需要调整初始猜测或优化算法。