请教如何解决用TS找过渡态无法收敛出现的问题

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-5 10:36:06

本帖最后由 BIGZHAO 于 2019-7-16 21:14 编辑

各位前辈好，我之前用QST2找过渡态，一跑就报错，我看站上好多前辈不建议用QST2，于是我查文献找到可能的过渡态，用TS方法算。
程序能跑，但会终止，原因是Optimization stopped. -- Number of steps exceeded, NStep= 72 -- Flag reset to prevent arch。反正都没收敛，四个NO。
我根据站上的指导，看了优化时的能量变化曲线，个人感觉震荡不大，于是加了maxcyc=500又跑了一次。但还是会终止Optimization stopped. -- Number of steps exceeded, NStep= 100

所以我有两个问题：
（1）这个程序默认是上限NStep=100吗？为什么我加了maxcyc=500没用。
（2）我这种情况是不是可以用可以读取当前最末/最优的一个构象做为新的初猜。但我copy了output结构，新建input粘贴进去后，其他设置不变，这回一跑就报错。所以我想续跑的话该怎么做？
（3）我根据站上的一些解释，加了MaxStep=5, NoTrustUpdate, GDIIS，从头开始跑，正在尝试。
（4）其实现在优化失败得到的过渡态，与我一开始猜想（文献查到的）的结构有区别。（1,2,4三氯苯与H自由基反应，本来根据文献猜想是1，2,4三氯苯上某个C-Cl键上多一个C-H如左图，而现在是如右图的样子，苯环都变了。。。

不好意思，量子化学不是很懂，我是学热能工程专业的，导师想让我大论文某一章加两节高斯模拟通过机理让文章更高大上，其实工作量不大。由于赶着毕业，所以学的有点肤浅，做的有点浮躁。
再次感谢各位前辈的指导！！！谢谢！！！

这是输入文件（加了maxcyc=500后的）

%mem=150MW

%chk=E:\2software\Gaussian09\data \124TrBCz-TS-E.chk

# opt=(calcfc,ts,noeigentest,maxcyc=500) freq b3lyp/6-31g(d,p)

geom=connectivity

124TrBCz-TS-E

0 2

C -2.55790235 1.15728155 -0.00021266

C -1.16274235 1.15728155 -0.00021266

C -0.46520435 2.36503255 -0.00021266

C -1.16285835 3.57354155 -0.00141166

C -2.55768335 3.57346355 -0.00189066

C -3.25528435 2.36525755 -0.00089466

H -3.10766135 0.20496455 0.00023734

H 0.63447565 2.36511255 0.00042134

H -4.35488835 2.36544055 -0.00107466

Cl -3.43806985 5.09744429 -0.00341580

Cl -0.28228227 5.09741351 -0.00150609

Cl -0.01940744 -0.82456653 0.00252339

H 0.62372626 0.44292513 -0.00110534

1 2 1.5 6 1.5 7 1.0

2 3 1.5 12 1.0 13 1.0

3 4 1.5 8 1.0

4 5 1.5 11 1.0

5 6 1.5 10 1.0

6 9 1.0

7

8

9

10

11

12

13

根据8L前辈的建议算的opt+freq

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-5 10:38:23

总结一下就是，（1）我该怎么改input才能让结果收敛（2）顺便请教下如何把output当input继续跑？

liyuanhe211 · 发表于 Post on 2019-7-5 10:51:04

opt=maxcyc=N当N超过某一数值后无效是个Bug，在Gaussian 09 E.01版本时修正，换用相应版本即可。

你当前的优化并没有震荡，可以考虑继续，不过需要优化这么多步对原子数较少的分子是比较罕见的，应该看一看轨迹思考有没有哪里不合理。

用之前的结果接着跑可以直接用GaussView保存当前坐标并做一个新文件。（也可以利用chk文件，结合 geom=allcheck, guess=read关键词，不过鉴于初学，经常搞不清楚还是别折腾了）

“C-Cl键上多一个C-H”我没有理解什么意思，氢自由基生成氯化氢并非不合理，要得到其他路径首先应该考虑改变初猜（如果相应的路径确实存在），“苯环都变了”我也没明白，苯环哪儿变了？

看你用的是Windows 上的 Gaussian，提醒一下，没有Gaussian版权切勿用Gaussian的结果发文章、做论文。

最后，不要单纯为了高大上而做计算，多思考一下计算能干什么实验做不了的事情，使用的模型是否合理，得到的这些结果是否能提供新的insight，否则反而容易显得很low。

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-5 12:48:53

liyuanhe211 发表于 2019-7-5 10:51
opt=maxcyc=N当N超过某一数值后无效是个Bug，在Gaussian 09 E.01版本时修正，换用相应版本即可。

你当前 ...

好的，明白了，我去更新下版本试一下！！非常感谢您的指导！！！

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-5 14:55:25

liyuanhe211 发表于 2019-7-5 10:51
opt=maxcyc=N当N超过某一数值后无效是个Bug，在Gaussian 09 E.01版本时修正，换用相应版本即可。

你当前 ...

首先感谢前辈的指导。在前辈的指导下，我顺利用之前的结果接着跑了~
Gaussian 09 E.01貌似没有windows版本，但maxcyc的bug我可以用不断续跑解决。
“C-Cl键上多一个C-H”的图我在原文中附上了，其实也是在别人博士大论文里找到的类似模拟的过渡态。
“苯环都变了”的意思是，那个图上的苯环上的C-C大派键有两个变成了碳碳双键，所以觉得有点不合理。
或者我应该思考其他过渡态的形式
再次感谢前辈的指导

liyuanhe211 · 发表于 Post on 2019-7-5 17:54:23

BIGZHAO 发表于 2019-7-5 14:55
首先感谢前辈的指导。在前辈的指导下，我顺利用之前的结果接着跑了~
Gaussian 09 E.01貌似没有windows版 ...

只放了一个平面图我看不出来是否合理，但是注意如果要做的是氢自由基加成，想想它应该从哪个方向接近苯环

苯环双键的问题看http://sobereva.com/414

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-5 18:45:04

liyuanhe211 发表于 2019-7-5 17:54
只放了一个平面图我看不出来是否合理，但是注意如果要做的是氢自由基加成，想想它应该从哪个方向接近苯环 ...

好的，我好好去学习下先，谢谢谢谢！

mutron · 发表于 Post on 2019-7-11 00:55:41

假定你要考察的反应必须是氢原子夺取氯原子生成氯化氢：

一般断苯环上连的键也不会是随便往中间插个原子，你看到的博士论文的过渡态结构估计是个平面图，（这个构型）氢原子其实并不在苯环的平面上。如果拿不准初猜可以从反应物复合物着手，把氢原子往氯原子方向移动一点、C-Cl键伸长一点作为初猜。反应复合物可以用molclus搜索出所有可能的构型使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索

既然都准备走几百步还不如calcall。变成右图那样生成物都出来了、一看就不是过渡态其实就没必要往下跑

其中一个构型作为参考：
C                -1.77783600 -0.17355100 -0.00287300
C                -0.90380300 0.90751800 0.00237000
C                0.46815200 0.65966200 0.00560400
C                0.91998300 -0.64270900 0.00871900
C                0.05489300 -1.71769300 0.02588000
C                -1.31784100 -1.48801900 0.00917500
H                -1.27701200 1.92613100 0.01354400
H                0.45306900 -2.72940700 0.05001400
H                -2.02456500 -2.31049900 0.00498900
Cl                2.83419700 -1.10568800 0.02713400
Cl                1.55952400 2.02477400 0.02898200
Cl             -3.49187800 0.13120300 -0.01546700
H                2.85588700 -0.01239100 -1.05283300

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-16 18:24:11

mutron 发表于 2019-7-11 00:55
假定你要考察的反应必须是氢原子夺取氯原子生成氯化氢：

一般断苯环上连的键也不会是随便往中间插个原子 ...

感谢前辈的建议，我试了“把氢原子往氯原子方向移动一点、C-Cl键伸长一点作为初猜”的初猜，但TS跑出来也是右图这个样子，所以应该就是正确的过渡态了吧？（其实我现在内心也非常疑惑）

mutron · 发表于 Post on 2019-7-16 18:46:14

BIGZHAO 发表于 2019-7-16 18:24
感谢前辈的建议，我试了“把氢原子往氯原子方向移动一点、C-Cl键伸长一点作为初猜”的初猜，但TS跑出来也 ...

右图不会是氢原子夺取氯原子生成氯化氢这个反应的过渡态（你可以看TS虚频对应的震动方向、跑IRC验证），因为HCl都已经完全跑出来并远离苯环

前提是你已经得到反应复合物（氯苯和氢原子的范德华复合物），在复合物的基础上再 “把氢原子往氯原子方向移动一点、C-Cl键伸长一点作为初猜”

8L我给出了其中一个TS构型，你可以自己算一遍freq和irc参考一下，M062X D3/6-31G* fine grid

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-16 20:07:58

mutron 发表于 2019-7-16 18:46
右图不会是氢原子夺取氯原子生成氯化氢这个反应的过渡态（你可以看TS虚频对应的震动方向、跑IRC验证）， ...

好的，谢谢前辈指点，我根据前辈的建议我研究一下

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-16 21:21:04

mutron 发表于 2019-7-16 18:46
右图不会是氢原子夺取氯原子生成氯化氢这个反应的过渡态（你可以看TS虚频对应的震动方向、跑IRC验证）， ...

前辈，我根据你的建议算了下opt+freq，（图在1楼的最后）。第一次直接改构型坐标数值进行计算，希望没操作错前辈的意思。所以这个就算过渡态了吧？（再次感谢前辈的耐心指点）

mutron · 发表于 Post on 2019-7-16 22:09:23

本帖最后由 mutron 于 2019-7-17 13:28 编辑

BIGZHAO 发表于 2019-7-16 21:21
前辈，我根据你的建议算了下opt+freq，（图在1楼的最后）。第一次直接改构型坐标数值进行计算，希望没操 ...

是，这是其中一个过渡态构象（不止一个，其它构象可以根据这个方法找出来）

可以自己检查一下虚频对应的振动方向确认是不是你想要的反应方向、做个IRC

BIGZHAO · 发表于 Post on 2019-7-17 21:01:27

mutron 发表于 2019-7-16 22:09
是，这是其中一个过渡态构象（不止一个，其它构象可以根据这个方法找出来）

可以自己检查一下虚频对应 ...

好的好的，谢谢前辈！！！！

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