分享一个把xyz坐标转换为gzmt用于ORCA输入坐标和做柔性扫描的方法

yaoshi1206

用ORCA做柔性扫描时，输入坐标采用笛卡尔坐标时（xyz）时报错停止。
Famalab的一个教程（https://www.molphys.org/orca_tut ... ternal%20cordinates）中提到用ORCA做扫描应该用内坐标或者gzmt，检索了中文网页，把xyz转化为内坐标的页面不多。
徐哈哈的博文“【小工具】利用Python脚本将分子笛卡尔坐标转化为内坐标” 输出结果实际为gzmt，在其基础修改后得到将xyz转为gzmt的脚本如下：

1. from ase.io import read as aseread
   
2. 
   
3. def std_angle(x):
   
4.     return x if x < 180 else x - 360
   
5. 
   
6. def genzmt(xyz_file):
   
7.     atom = aseread(xyz_file)
   
8.     string = ''
   
9.     symbols = list(atom.symbols)
   
10.     for idx in range(len(atom)):
    
11.         if idx == 0:
    
12.             string = '%3s\n'%symbols[idx]
    
13.         elif idx == 1:
    
14.             string += '%3s %3d %20.8f\n'%(symbols[idx],1,atom.get_distance(0,idx))
    
15.         elif idx == 2:
    
16.             string += '%3s %3d %20.8f %3d %20.8f\n'%(symbols[idx],2,atom.get_distance(1,idx),1,
    
17.                                                  std_angle(atom.get_angle(0,1,idx)))
    
18.         else:
    
19.             string += '%3s %3d %20.8f %3d %20.8f %3d %20.8f\n'%(symbols[idx],idx,atom.get_distance(idx,idx-1),idx-1,
    
20.                                                           std_angle(atom.get_angle(idx,idx-1,idx-2)),
    
21.                                                           idx-2,std_angle(atom.get_dihedral(idx-3,idx-2,idx-1,idx)))
    
22.     return string
    
23. S1 = genzmt ('./test.xyz')
    
24. fileA = open("gzmt.txt","w")
    
25. fileA.write(S1)
    
26. fileA.close()
    
27. print (S1)

复制代码

转化好的gzmt写入gzmz.txt，命令行终端也有打印。
将gzmt复制到ORCA输入文件inp中，即可用于柔性扫描，一个乙烯双键的柔性扫描例子输入文件如下，测试发现虽然分子坐标用gzmt，但是ORCA在做扫描时还是认为第一个原子的index是0，这个GaussView有些区别，需要注意，在GaussView中第一个原子index是1，Gaussian中柔性扫描 D 2 1 4 6，在ORCA中应写成 D 1 0 3 5。

1. ! r2SCAN-3c opt noautostart nopop
   
2. %maxcore     1000
   
3. %pal nprocs   4 end
   
4. %geom SCAN
   
5.         D 1 0 3 5 = 0.0,180.0,36
   
6.         end
   
7.      end
   
8. * gzmt   0   1
   
9.   C
   
10.   H   1           1.08666628
    
11.   H   2           1.85079251   1          31.61322776
    
12.   C   3           2.11025063   2          63.98457221   1           0.00000000
    
13.   H   4           1.08666627   3          95.59780044   2        -180.00000000
    
14.   H   5           1.85079251   4          31.61322823   3        -180.00000000
    
15. *

复制代码

yaoshi1206

sobereva 发表于 2024-10-7 02:25
帖子标题里ORCA没拼对

ORCA做柔性扫描并不需要坐标必须写成内坐标的形式，这点和Gaussian是一样的

谢谢社长答疑，学习了，用multiwfn转化确实更简单，之前用的时候没有发现这个zmat2这个功能。 用xyz坐标做柔性扫描报错的可能是坐标本身的问题。

wzkchem5

只有刚性扫描需要用内坐标，柔性扫描不需要。你的链接虽然是用的内坐标，但是并没有说笛卡尔坐标不能用。
如果你的计算用笛卡尔坐标会报错，建议检查输出文件的报错信息，搞不好是无关的原因导致的报错（SCF不收敛，结构优化不收敛，有的键角接近180度，等等）

sobereva

帖子标题里ORCA没拼对

ORCA做柔性扫描并不需要坐标必须写成内坐标的形式，这点和Gaussian是一样的
参考北京科音高级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KAQC_content.html）里ORCA做柔性扫描的例子：


ORCA 6.0.0可以顺利完成。很多网上的ORCA教程都是4.0的，好多东西对于发展迅速的ORCA已经不适用了，我建议不要看了。


xyz转成内坐标用Multiwfn实现太容易了，Multiwfn载入xyz等含有结构信息的文件后，依次输入
gi  //产生Gaussian输入文件
zmat  //用内坐标形式（如果输入zmat2，则每个内坐标都不用变量表示）
Piraeus.gjf  //产生的输入文件名
得到的gjf文件里直接就是内坐标：

%chk=t.chk
#P B3LYP/6-31G*

Generated by Multiwfn

  0  1
C
C     1   B1   
C     1   B2           2   A1   
C     2   B3           1   A2           3   D1
C     4   B4           2   A3           1   D2
C     2   B5           1   A4           3   D3
C     6   B6           2   A5           1   D4

...略
C    44   B59         41   A58         42   D57

B1         1.45305594
B2         1.39050359
B3         1.39050358
B4         1.45305594
B5         1.45305594
B6         1.39050359
B7         1.39050359

...略