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[Gaussian/gview] 通过ECD确定绝对构型,计算得到和实验谱图形状一致但是蓝移很多,应如何解决?

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本帖最后由 czhang8 于 2026-2-19 16:23 编辑

如题,小弟在做一个几十个原子的有机体系,有苯环但是没有大的共轭体系,结构比较刚性。
sob老师的博客http://sobereva.com/224里讲到HF含量会影响蓝移红移,m062x、PBE0、b3lyp-d3bj都尝试了,调整范围很小

如图可见形状还是比较一致的,也算了其他几个手性异构体差距很大。但是波长明显比实验蓝移。虽然sob老师的另一篇博文http://sobereva.com/224里面讲到ECD只关注形状(所以y轴单位用abs),但是我想x轴的波长信息是比较重要的?

关键词是#p td=(nstates=60) scrf=(solvent=acetonitrile) def2svp pbe1pbe

想请问一下这种情况是否需要调整?该如何调整呢?

感谢各位大佬不吝赐教!

202602191027234621..png (88.12 KB, 下载次数 Times of downloads: 0)

理论ECD

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发表于 Post on yesterday 07:42 | 只看该作者 Only view this author
注意其它问题,诸如构象的选取、构象权重平均(下文)等等
使用Multiwfn绘制构象权重平均的光谱
http://sobereva.com/383http://bbs.keinsci.com/thread-6186-1-1.html
以及考虑计算用的结构、设定是否和实验中实际物质所处的实际状态一致

形状和实验一致但大幅蓝移很可能只是巧合

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 楼主 Author| 发表于 Post on yesterday 08:25 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 czhang8 于 2026-2-19 16:44 编辑
sobereva 发表于 2026-2-19 15:42
注意其它问题,诸如构象的选取、构象权重平均(下文)等等
使用Multiwfn绘制构象权重平均的光谱
http://s ...

谢谢sob老师,请问浓度是否有影响?怎么判断化合物是否属于受构象影响很大的类型?

该化合物和其所有手性异构体,预测的ECD谱图波长的整体区间 和实验结果都是错开了几十cm-1的,因此我想可能存在一个理论和实验上的系统性误差?您能给出一些指导可能是什么导致的吗?我想温度应该有影响,但是不显著?
另外记得您在博客里提到过TD-DFT的误差在0.1-0.3 ev,我对此不太理解,这换算到cm-1是否太大了?

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发表于 Post on yesterday 08:44 | 只看该作者 Only view this author
czhang8 发表于 2026-2-20 08:25
谢谢sob老师,请问浓度是否有影响?怎么判断化合物是否属于受构象影响很大的类型?

在满足Lamb-Beer定律区间不受影响。如果被测物质在溶液里存在聚集(浓度越高越可能出现),就不适合当做单分子计算
但凡是柔性分子,都应当做构象搜索,推荐用免费的构象搜索程序molclus(http://www.keinsci.com/research/molclus.html)实现。并且如果进一步发现有不止一种构象出现概率超过5%(宽松一点10%),都应当在计算时考虑构象权重平均。
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 楼主 Author| 发表于 Post on yesterday 08:55 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2026-2-19 16:44
在满足Lamb-Beer定律区间不受影响。如果被测物质在溶液里存在聚集(浓度越高越可能出现),就不适合当做 ...

非常感谢sob老师的指导和提醒!
我会去做一下构象搜索再组合。

不过关于
各种手性异构体的理论预测结果(140-210 cm-1) 在实验结果的波长区间(220-300 cm-1)都没有峰这个情况,我想各种线性组合也没法把0叠出峰呢,依然比较困扰。不过我也会进一步和实验组沟通他们的条件,我想温度可能也有影响吧

再次感谢!我会和您反馈之后的结果的

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发表于 Post on yesterday 09:19 | 只看该作者 Only view this author
czhang8 发表于 2026-2-20 08:55
非常感谢sob老师的指导和提醒!
我会去做一下构象搜索再组合。

x轴单位是nm不是波数吧
如果你有实验的紫外光谱可以考虑把tddft的uv光谱做出来然后对比一下实验uv,看看蓝了多少,用这个Δ值给ECD手动做个校准看看对不对得上

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某不知名实验组从苞米地里长出来的计算选手

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 楼主 Author| 发表于 Post on yesterday 10:19 | 只看该作者 Only view this author
wal 发表于 2026-2-19 17:19
x轴单位是nm不是波数吧
如果你有实验的紫外光谱可以考虑把tddft的uv光谱做出来然后对比一下实验uv,看看 ...
x轴单位是nm不是波数吧

对的,单位是nm 但是我看实验和计算的x轴都是【物理量:波长 单位:nm】呀,应该是一致的吧。
有计算的UV,但是比实验的形状差的有点多,我们计算的峰展的蛮宽的看起来就不像(虽然也是双峰)
这个Δ可以用于发表的时候说明吗?还是只能convince自己呀

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本帖最后由 wal 于 2026-2-20 10:35 编辑
czhang8 发表于 2026-2-20 10:19
对的,单位是nm 但是我看实验和计算的x轴都是【物理量:波长 单位:nm】呀,应该是一致的吧。
有计算 ...

https://www.faccts.de/docs/orca/5.0/tutorials/spec/ECD.html
ORCA做ECD的教程里提到了校准的做法,只是没详细说
https://cloud.tencent.com/developer/article/1668641
拿uv校准ECD我是从这里学的,这篇文章的作者我了解,还算靠谱。原理上也说得通,这不就是拿uv光谱看看TDDFT误差有多少,帮ECD填上么。所以我觉得这个做法应该没问题,可以写进文章。
另外uv也是要构象权重的

不过关于
各种手性异构体的理论预测结果(140-210 cm-1) 在实验结果的波长区间(220-300 cm-1)都没有峰这个情况,我想各种线性组合也没法把0叠出峰呢,依然比较困扰。不过我也会进一步和实验组沟通他们的条件,我想温度可能也有影响吧

我说单位是nm是因为看见你这里写的是波数

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某不知名实验组从苞米地里长出来的计算选手

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 楼主 Author| 发表于 Post on yesterday 12:53 | 只看该作者 Only view this author
wal 发表于 2026-2-19 18:31
https://www.faccts.de/docs/orca/5.0/tutorials/spec/ECD.html
ORCA做ECD的教程里提到了校准的做法,只 ...

明白啦!感谢!

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发表于 Post on yesterday 16:23 | 只看该作者 Only view this author
czhang8 发表于 2026-2-20 08:55
非常感谢sob老师的指导和提醒!
我会去做一下构象搜索再组合。

不是异构体,而是不同构象
从你当前结构ECD计算结果来看,在更高波长是有激发态的,只不过没有显著ECD信号而已。其它构象说不定就明显了,ECD对构象极为敏感。另外从泛函角度来说,本身低HF成份的PBE0也不会有显著蓝移的问题
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发表于 Post on 11 hour ago | 只看该作者 Only view this author
把计算的谱图的200~400nm部分的纵轴拉大看看。
可能这个体系在200~400nm有一个弱信号,150~200nm有一个强信号,两个信号形状相似;实验的波长范围只能测到弱信号。如果y轴按照强信号来设置,就会得到计算信号和实验信号差一个平移的错误结论,其实两个信号可能毫无关系,计算也未必不准确

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Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
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