Gaussian如何计算有机小分子晶体的自由能随温度变化？

Kayla1488 · 发表于 Post on 2022-10-13 11:43:06

各位老师，对于有机小分子，利用Gaussian计算自由能随温度变化，我的想法是利用 b3lyp/6-31g* opt freq 然后加上设置的温度、压力以及零点能校正直接可以依次得到每个温度下的自由能，然后再分别将每个温度下的自由能取值绘制曲线。不知道这个过程是否合理？另外，晶体属于周期性体系，这样计算是否还可行，需要如何进行改进？还刚处于入门阶段，很多东西还不太明白，恳请各位老师指点迷津。

Kayla1488 · 发表于 Post on 2022-10-15 10:44:38

sobereva 发表于 2022-10-14 21:55
用Shermo直接就能对温度做扫描得到不同温度下的自由能，比你那样弄方便多了，看
使用Shermo结合量子化学程 ...

感谢sobereva的回帖，我再去学习一下。

sobereva · 发表于 Post on 2022-10-14 21:55:55

用Shermo直接就能对温度做扫描得到不同温度下的自由能，比你那样弄方便多了，看
使用Shermo结合量子化学程序方便地计算分子的各种热力学数据
http://sobereva.com/552（http://bbs.keinsci.com/thread-17494-1-1.html）

Shermo也支持基于CP2K振动分析的输出文件对晶体计算热力学量。

Kayla1488 · 发表于 Post on 2022-10-13 20:46:01

chands 发表于 2022-10-13 13:36
你的算法得出的是该物质气相的自由能（气相分子之间的相互作用可以忽略，所以个气相的能量可以用孤立分子的 ...

谢谢chands老师，我接触量子力学是当时看到了两篇通过Gaussian09软件，利用量子力学分块的方法来计算自由能，其中考虑了分子间的相互作用问题，但是没看明白他是如何计算的，想请问一下您对这方面是否有了解？
该作者发表的关于这个的中英文文献如下：
[1]罗鸿远. 基于计算机模拟技术的药物分子奥氮平多晶型研究[D].上海交通大学,2020.DOI:10.27307/d.cnki.gsjtu.2020.001154.
[2]Luo H, Hao X, Gong Y, et al. Rational crystal polymorph design of olanzapine[J]. Crystal Growth & Design, 2019, 19(4): 2388-2395.

卡开发发 · 发表于 Post on 2022-10-13 17:50:21

3楼的说法还是比较合理的，你要算晶体自由能Gaussian不是太好的选择。一个自由能计算如果按照晶体模型要计算振动，理论上要建立超晶格做振动性质分析，这个过程十分昂贵，如果要求不是很高也许可以找找一些半经验方法先试试，很特定的情况应该要考虑晶体膨胀问题。

Kayla1488 · 发表于 Post on 2022-10-13 17:25:22

zjxitcc 发表于 2022-10-13 12:12
仔细阅读《谈谈温度、压力、同位素设定对量子化学计算结果产生的影响》http://sobereva.com/423

感谢老师的分享

chands · 发表于 Post on 2022-10-13 13:36:25

你的算法得出的是该物质气相的自由能（气相分子之间的相互作用可以忽略，所以个气相的能量可以用孤立分子的能量计算），周期性体系用Gaussian不好算。有专门算周期性体系的软件如VASP、CP2K、Quantum Espresso之类。

zjxitcc · 发表于 Post on 2022-10-13 12:12:34

仔细阅读《谈谈温度、压力、同位素设定对量子化学计算结果产生的影响》http://sobereva.com/423

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