Gaussian16优化含过渡金属的团簇scf不收敛问题

wyqms

关于Gaussian16优化含过渡金属的团簇scf不收敛问题：根据自己发的帖子，在尝试了老师们给的建议后，我自己考虑了以下几个方面，还请各位老师多多批评和指点。
1.模型来源于CCDC晶体库。模仿sob老师Multiwfn使用的高效的静电势算法的介绍文章已于PCCP期刊发表！ - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元 (sobereva.com)这篇文章截取了由一个金属中心和两个配体片段的团簇，根据ccdc的3D窗口（无晶胞模式）Search Results - Access Structures (cam.ac.uk)观察，单独与Zr相连的氧是不是配位的水分子？如果是的话，优化需要给它补上两个氢吗，如图一。
2.如图二，黑圈里面的碳和氧之间的化学键是按照单键处理还是按照一个单键一个双键处理？ccdc的3D窗口显示的是单键。
3.将单独与Zr相连的氧按照水分子处理，黑圈里面的碳和氧之间的化学键是按照单键处理，以氧-2价，Zr+4价计算整个团簇的电荷为-4，学生不清楚这么算对不对？
4.自旋多重度，学生打算按照1,3,5.....挨个尝试，目前输入文件写的是1
5.学生的输入文件如图三，
请各位老师多多批评

chands

我用你上个帖子贴出来的结构数了一下（好像这次结构变了），
12个氢氧根， -12
6个羧酸阴离子，-6
8个氧，-16
6个Zr4+, +24
总共-10价，不知数对没有。
还有一个问题，Zr是[Kr]4d^2 5s^2，Zr4+是[Kr]，我不明白为什么要这个多自旋多重度，是内层电子激发到空轨道上去了吗？

wyqms

chands 发表于 2022-7-5 21:05
我用你上个帖子贴出来的结构数了一下（好像这次结构变了），
12个氢氧根， -12
6个羧酸阴离子，-6

感谢您的讲解，上个帖子的结构和本帖提问的结构确实有差别，因为比对了剑桥晶体数据库展示的结构，所以猜测这12个氢氧根是不是配位水分子，6个羧酸阴离子也是比对ccdc展示的结构，所以猜测羧酸根当中的C=O是不是变成了C-O，这样算的数是-4。对于自旋多重度本人一知半解，最近看了相关帖子，所以直接就根据整个团簇的电荷选择了1，您的意见是自旋多重度应为多少呢？

chands

wyqms 发表于 2022-7-5 21:32
感谢您的讲解，上个帖子的结构和本帖提问的结构确实有差别，因为比对了剑桥晶体数据库展示的结构，所以猜 ...

12个水， 0*12=0
6个羧酸阴离子，-6
8个氧，-16
6个Zr4+, +24
总共+2电荷。
羧酸根离子有个大pi键，的确不是-C=O 双键，但是电荷数不变呀。

wyqms

chands 发表于 2022-7-5 21:43
12个水， 0*12=0
6个羧酸阴离子，-6
8个氧，-16

老师您好，这个大pi键应该怎么表示在团簇中呢，以一个单键的形式吗？关于电子轨道我了解不多，多谢老师指点，接下来我会再去研究这个点，

chands

wyqms 发表于 2022-7-5 21:58
老师您好，这个大pi键应该怎么表示在团簇中呢，以一个单键的形式吗？关于电子轨道我了解不多，多谢老师指 ...

某乎上的贴图https://zhuanlan.zhihu.com/p/117647533
但是这只对孤立的羧酸阴离子说，如果羧酸阴离子作为配体，电荷密度肯定有所变化，用Multiwfn可以作各种分析，包括键级分析
Multiwfn支持的分析化学键的方法一览
http://sobereva.com/471

wyqms

chands 发表于 2022-7-5 22:54
某乎上的贴图https://zhuanlan.zhihu.com/p/117647533
但是这只对孤立的羧酸阴离子说，如果羧酸阴离子作 ...

太有用了，感谢老师，我对于计算化学就是个菜鸟，sob老师这篇文章直接点醒了我，根本不用纠结化合键的形式，根本不影响，只要键长键角合理就行，可以这么理解吗？太感谢您了

chands

wyqms 发表于 2022-7-5 23:10
太有用了，感谢老师，我对于计算化学就是个菜鸟，sob老师这篇文章直接点醒了我，根本不用纠结化合键的形 ...

可以。

wyqms

chands 发表于 2022-7-5 23:11
可以。

“Zr是[Kr]4d^2 5s^2，Zr4+是[Kr]，我不明白为什么要这个多自旋多重度”您的这句话是指什么呢？自旋多重度设置不对？

chands

wyqms 发表于 2022-7-5 23:18
“Zr是[Kr]4d^2 5s^2，Zr4+是[Kr]，我不明白为什么要这个多自旋多重度”您的这句话是指什么呢？自旋多重 ...

Zr是1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^6，4d^2, 5s^2
Zr4+是 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^6, 即4d轨道全空，3d轨道全满，这时自旋多重度是1，我觉得将Zr4+电子激发到外层轨道是很难的，所以自旋多重度我觉得是1，不过要@wzkchem5 过来看一下。

wzkchem5

chands 发表于 2022-7-5 16:46
Zr是1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^6，4d^2, 5s^2
Zr4+是 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p ...

对。只要体系没有氧自由基之类的，自旋多重度就是1。Zr4+是闭壳层的，对自旋多重度没有贡献

wyqms

wzkchem5 发表于 2022-7-6 00:07
对。只要体系没有氧自由基之类的，自旋多重度就是1。Zr4+是闭壳层的，对自旋多重度没有贡献

感谢老师指点

wyqms

chands 发表于 2022-7-5 23:46
Zr是1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^10, 4s^2, 4p^6，4d^2, 5s^2
Zr4+是 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p ...

谢谢老师