MR-TADF分子计算方法求助

Adachem · 发表于 Post on 2022-1-21 11:45:34

本帖最后由 Adachem 于 2022-1-21 14:09 编辑

大家好！
最近看了一些关于多重共振效应诱导的热活化延迟荧光材料（MR-TADF）的研究工作，比较感兴趣，也想尝试一些这方面的理论研究工作。
我之前也做过一些发光机理的研究工作，但是都是用TDDFT计算的。通过检索发现，虽然也有一些研究者用TDDFT模拟MR-TADF分子的激发态，但是模拟的单三态激发能和实验值普遍存在比较大的误差（0.42 vs 0.08 eV）。有一篇MR-TADF的理论文献还列了一个表格对比不同计算方法和实验值的误差（见附件SI中的Table 1），其中具有不同HF成分的杂化泛函模拟的单三态能级差普遍和实验值相差很多，但是一些耦合簇方法，比如SCS-CC2还有STEOM-CCSD的模拟值和实验值几乎一致。此外，在这篇Nature comm.的研究中，构型优化也用的是SCS-CC2（Turbomole），频率分析没有提，不晓得做没做。
MR-TADF的分子量也不算小，普遍60+甚至80+，而且目前我手边能用的优化构型的计算程序只有Gaussian+ORCA，计算资源也比较有限，节点内存倒还行，256G，但是磁盘只有500G。
之前看过社长的帖子，计算方法对构型的影响远小于对激发能的影响，所以目前我初步的计划还是用TDDFT优化构型，然后尝试用一些双杂化泛函模拟激发能。
因此，我想咨询的问题如下：
1.我的这种计算思路是否可行？
2.在ORCA中是否可以用双杂化泛函分别模拟S1和T1的垂直激发能和绝热激发能？
3.对于MR-TADF分子和我目前的计算资源，在计算方法上各位老师还有其它的建议吗？
谢谢大家！

KSeGaSn · 发表于 Post on 2023-7-17 22:47:16

wzkchem5 发表于 2023-7-17 21:48
STEOM-DLPNO-CCSD估计算不动这么大体系。但是作为benchmark目的而言，可以截取一个有代表性的片段（比如 ...

好的，感谢您的指点。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-7-17 21:48:04

KSeGaSn 发表于 2023-7-17 14:40
谢谢老师，我明白了。我一般在超算上运行ORCA，您看大概100个原子的体系这么做有戏吗？

STEOM-DLPNO-CCSD估计算不动这么大体系。但是作为benchmark目的而言，可以截取一个有代表性的片段（比如把取代基都去掉，只算chromophore本身）来做benchmark

KSeGaSn · 发表于 Post on 2023-7-17 21:40:57

zjxitcc 发表于 2023-7-16 13:47
我不讲一般采用什么，只讲还有啥可用：MRSF-TDDFT, ADC(2), CC2, ADC(3), EOM-CCSD, CC3, ... 及其各种加 ...

好的，谢谢老师，我多去了解了解。

KSeGaSn · 发表于 Post on 2023-7-17 21:40:33

wzkchem5 发表于 2023-7-16 15:28
可以，但是可以考虑通过STEOM-DLPNO-CCSD等方法的单点计算，来对结构优化用的杂化泛函做一个简单的benchm ...

谢谢老师，我明白了。我一般在超算上运行ORCA，您看大概100个原子的体系这么做有戏吗？

KSeGaSn · 发表于 Post on 2023-7-17 21:22:31

Adachem 发表于 2023-7-16 10:36
我目前是这样处理的，STEOM-DLPNO-CCSD对计算资源要求很高，基函数稍微多一点儿就很难算了

确实比较困扰，能算动的体系太有限了。其实就算有其他方法我可能也只能选择杂化泛函+TD。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-7-16 15:28:50

KSeGaSn 发表于 2023-7-14 02:17
各位前辈，请问对MR-TADF分子的激发态优化一般是采用什么方法呢？手头能用的目前恐怕只有ORCA和Gaussian， ...

可以，但是可以考虑通过STEOM-DLPNO-CCSD等方法的单点计算，来对结构优化用的杂化泛函做一个简单的benchmark，这样可以确保你用的杂化泛函是比较准的

zjxitcc · 发表于 Post on 2023-7-16 13:47:13

KSeGaSn 发表于 2023-7-14 09:17
各位前辈，请问对MR-TADF分子的激发态优化一般是采用什么方法呢？手头能用的目前恐怕只有ORCA和Gaussian， ...

我不讲一般采用什么，只讲还有啥可用：MRSF-TDDFT, ADC(2), CC2, ADC(3), EOM-CCSD, CC3, ... 及其各种加速版本或局域相关版本。

Adachem · 发表于 Post on 2023-7-16 10:36:16

KSeGaSn 发表于 2023-7-14 09:17
各位前辈，请问对MR-TADF分子的激发态优化一般是采用什么方法呢？手头能用的目前恐怕只有ORCA和Gaussian， ...

我目前是这样处理的，STEOM-DLPNO-CCSD对计算资源要求很高，基函数稍微多一点儿就很难算了

KSeGaSn · 发表于 Post on 2023-7-14 09:17:34

各位前辈，请问对MR-TADF分子的激发态优化一般是采用什么方法呢？手头能用的目前恐怕只有ORCA和Gaussian，无论是双杂化还是各种STEOM都不支持对于激发态的优化，是不是还是得采用杂化泛函+TD的方法来得到构型，再用STEOM-DLPNO-CCSD这样的方法计算激发态的性质（而且原子多了还是算不动？）呢？

gzu401 · 发表于 Post on 2023-7-13 16:48:43

xuhj199508 发表于 2023-7-13 16:47
如果是学术用户的话，发邮件填个申请表然后下载就行了。

好的，谢谢您的回复。

xuhj199508 · 发表于 Post on 2023-7-13 16:47:42

gzu401 发表于 2023-7-13 15:53
MRCC是免费使用，需要购买版权不呢？

如果是学术用户的话，发邮件填个申请表然后下载就行了。

gzu401 · 发表于 Post on 2023-7-13 15:53:32

MRCC是免费使用，需要购买版权不呢？

天天121 · 发表于 Post on 2022-7-5 20:58:25

Jacob 发表于 2022-2-15 21:26
我是做MR-TADF合成的，额外学了下计算。我计算理论水平很差，只知道怎么算，所以只能提下自己的经验，有错 ...

同学刚入门MR-TADF，能推荐几篇入门的文章吗

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-2-17 18:43:34

Jacob 发表于 2022-2-15 14:26
我是做MR-TADF合成的，额外学了下计算。我计算理论水平很差，只知道怎么算，所以只能提下自己的经验，有错 ...

实在不行的话还有一个选项，就是用双杂化泛函算TDDFT。虽然严格意义上这也属于TDDFT，但是毕竟里面包含了二阶微扰CIS(D)项的贡献，可以认为是介于普通TDDFT和CC2之间的方法，精度一般也是和CC2在一个量级的。而且你提到的这篇文章没测双杂化泛函，他们不能拿这篇文章作为双杂化泛函TDDFT也不能用的证据。

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[综合交流] MR-TADF分子计算方法求助

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