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[新手求助] 复合物优化采用6-311+G(d),后续计算单点能和结合能采用ma-QZVP基组,可以不考虑BSSE吗

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本帖最后由 故1996 于 2025-4-24 10:31 编辑

新人求教:
这几天看了sob老师的关于泛函的选择http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html,泛函的切换http://sobereva.com/415以及基组的选择http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html相关的帖子,以及一个关于实际计算例子的问题http://bbs.keinsci.com/thread-12773-1-1.html,这个帖子感觉对我很有借鉴意义。
这是我的计算:
一.  我想要计算 16烷基磺酸根与4个水分子之间的结合能,水分子是随意放置子磺酸跟周围的,整体构型首先进行了结构优化(opt geom=cartesian freq B3LYP/6-311+G(d) EmpiricalDispersion=GD3BJ
)16烷基磺酸跟是负一价的采用了弥散,单点能的计算采用的是# m062x/ma-QZVP empiricaldispersion=gd3 geom=cartesian,然后打算分别计算16烷基磺酸根、4个水分子在构型中(坐标不变)的能量。进行 E(结合)=E(总)-E(16烷基磺酸根)-E(4个水分子)。想通过计算得出,水分子与16烷基磺酸的结合能。
  • 按照之前看的帖子,优化采用B3LYP/6-311+G(d),然后能量采用m062x/ma-QZVP,这样计算更能节省成本并提高精度,不知我这么理解是否正确,基组选择是否正确?
  • 单点能计算采用的是m062x/ma-QZVP,之前我计算采用的是ma-TZVP,但是后来考虑到BSSE校正,没太整明白操作,索性采用ma-QZVP计算各部分能量,是否可以这样采用4-zeta级别,因为之前优化结构时采用6-311+G(d),对后续能量计算采用ma-QZVP有没有影响?(一个是3-zeta级别,一个是4-zeta级别,我不知基组级别应不应该保持一致,我的理解是基组级别增高,计算更加准确)。
二  在 16烷基磺酸根与4个水分子的基础上我在构型中增加了一个Na离子和一个Cl离子,整个体系的还是负一价。
想要得出,加入NaCl后,水与NaCl组成的基团与16烷基磺酸根结合能的变化情况,想要验证加入NaCl后基团是否更容易与16烷基磺酸根结合了(结合能降低),是否可以这样进行结合能比较,比较水团簇与16烷基磺酸根的结合倾向。(Na离子和Cl离子的放置也是随意放置的,同样采用了上述计算方式,先优化后单点能计算,基组相同。)


这是优化后的构型图(优化过程中加了geom=cartesian)


水.png (31.87 KB, 下载次数 Times of downloads: 52)

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水 NaCl.png (29.65 KB, 下载次数 Times of downloads: 51)

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发表于 Post on 2025-6-14 08:14:36 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-13 23:44
老师,论坛有推荐ORCANEB的文章吗,感觉心里没底,想懂一下原理

ORCA手册的NEB章节引用了很多文献,可以自己查一下
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
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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发表于 Post on 2025-6-13 23:44:21 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-10 20:01
随不同程序的默认设置不同,答案未必一样。一般而言,双键的顺反异构不会发生,诸如丁二烯中间那根C-C单 ...

老师,论坛有推荐ORCANEB的文章吗,感觉心里没底,想懂一下原理

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发表于 Post on 2025-6-10 20:01:11 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-10 18:46
老师,关于构象搜索这个问题,如果一种柔性分子有顺式反式两构象,其中反式构象效果远好于顺式,那么在反 ...

随不同程序的默认设置不同,答案未必一样。一般而言,双键的顺反异构不会发生,诸如丁二烯中间那根C-C单键的s-cis、s-trans构象异构是可以发生的,酰胺C-N键顺反异构可能发生也可能不发生
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2025-6-10 18:46:43 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-10 15:53
我已经说了,可以去搜Markus Reiher的文章

老师,关于构象搜索这个问题,如果一种柔性分子有顺式反式两构象,其中反式构象效果远好于顺式,那么在反应过程中会因为这个导致分子的构象发生顺反式转变吗?如果会的话,是不是也要计算能垒什么的

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发表于 Post on 2025-6-10 16:34:11 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-10 15:53
我已经说了,可以去搜Markus Reiher的文章

谢谢老师!我懂了!

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发表于 Post on 2025-6-10 15:53:42 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-10 15:02
谢谢老师,有什么办法通过一个稳定态去找他相邻的过渡态吗

我已经说了,可以去搜Markus Reiher的文章
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2025-6-10 15:02:01 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-10 08:21
IRC是已经知道过渡态的情况下找反应路径,NEB是不知道过渡态的时候同时找到过渡态和反应路径。
高斯不支 ...

谢谢老师,有什么办法通过一个稳定态去找他相邻的过渡态吗

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发表于 Post on 2025-6-10 08:21:40 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-10 00:25
好的老师,我又看了一些,IRC和NEB是一个效果吗,高斯好像不能NEB,辛苦老师!

IRC是已经知道过渡态的情况下找反应路径,NEB是不知道过渡态的时候同时找到过渡态和反应路径。
高斯不支持就用ORCA,等审稿人叫你补NEB计算的时候就知道了,你不能以高斯不支持为理由不用,因为ORCA是免费的
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2025-6-10 00:25:21 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-9 16:46
”计算不了“这个范围太宽泛,必须上传你的完整输出文件和stderr输出(光给几行报错信息是不够的),才能 ...

好的老师,我又看了一些,IRC和NEB是一个效果吗,高斯好像不能NEB,辛苦老师!

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发表于 Post on 2025-6-9 16:46:33 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-9 15:59
辛苦老师,还有个疑问,一个多步反应直接用NEB发现计算不了是我的参数问题还是用法问题?

”计算不了“这个范围太宽泛,必须上传你的完整输出文件和stderr输出(光给几行报错信息是不够的),才能讨论原因
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2025-6-9 15:59:10 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-9 09:18
一般根据化学常识,自行穷举所有可能的中间体和过渡态。其中不重要的基团的构象可以用构象搜索来产生,但 ...

辛苦老师,还有个疑问,一个多步反应直接用NEB发现计算不了是我的参数问题还是用法问题?

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发表于 Post on 2025-6-9 09:18:33 | 只看该作者 Only view this author
QJW 发表于 2025-6-8 20:34
辛苦老师!还有个问题,对于反应可能的过渡态和中间体怎么讨论呢,哪怕前后都构象搜索了,中间可能的中间 ...

一般根据化学常识,自行穷举所有可能的中间体和过渡态。其中不重要的基团的构象可以用构象搜索来产生,但是过渡态需要断哪根键、成哪根键是需要人工确定的。
如果连过渡态的大致样子都不知道,但反应物和产物是已知的,那么用NEB找过渡态,找到了再做构象搜索。
如果不仅不知道过渡态,反应物和产物有至少一个也是不知道的,那么需要用自动搜索反应路径的方法(可以查Markus Reiher的文章),但极为耗时
Zikuan Wang
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Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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发表于 Post on 2025-6-8 20:36:59 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-8 18:13
这个和构象是否能控制没有关系。
正是因为实验控制不了构象,所以实验上各个构象的比例遵从Boltzmann分 ...

我现在了解到的是DFT求得是区域极小值,然后那个分布好像是稳定态的分布,然后我就尬在这里了

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发表于 Post on 2025-6-8 20:34:35 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-8 18:13
这个和构象是否能控制没有关系。
正是因为实验控制不了构象,所以实验上各个构象的比例遵从Boltzmann分 ...

辛苦老师!还有个问题,对于反应可能的过渡态和中间体怎么讨论呢,哪怕前后都构象搜索了,中间可能的中间体和过渡态肯定是未知的,这个是要给个初猜然后算吗,那怎么确定自己的初猜就是最可能的那个路径呢?

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