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楼主 Author: sobereva
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[量化理论] 谈谈量子化学研究中什么时候用B3LYP泛函优化几何结构是适当的

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发表于 Post on 2020-7-15 12:12:01 | 只看该作者 Only view this author
打扰老师了,看完这篇文章,我有些困惑想让老师指点一下。如图所示的有机大分子优化时推荐什么泛函呢?
1.若用PBE0, 作为有机分子,看了根据文中提到的J. Chem. Theory Comput., 12, 459 (2016)这篇文章,发现里面测试的都是一些有机小分子,那么是否适用这种有机大分子呢,而且发现PBE0会高估带隙。
2.若选用B3LYP,根据《坚持使用B3LYP算有机体系的人的下场》,觉得如果用B3LYP泛函则应加上色散。
3.若用M06-2X,相比其他泛函会明显低估HOMO和LUMO能级
麻烦老师指点一下,使用什么泛函会妥当一些。谢谢

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发表于 Post on 2020-7-15 12:48:02 | 只看该作者 Only view this author
乐嘻嘻嘻 发表于 2020-7-15 12:12
打扰老师了,看完这篇文章,我有些困惑想让老师指点一下。如图所示的有机大分子优化时推荐什么泛函呢?
1. ...

对于大共轭体系,几何优化可以就用M06-2X,普遍来说比较不错。不过注意柔性链可能会使几何优化难收敛。
不知道你算能级要做什么,如果是要算吸收光谱之类的,那么把优化好的结构用orca做TDDFT选wB2GP-PLYP泛函,精度不错。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-7-16 08:10:20 | 只看该作者 Only view this author
乐嘻嘻嘻 发表于 2020-7-15 12:12
打扰老师了,看完这篇文章,我有些困惑想让老师指点一下。如图所示的有机大分子优化时推荐什么泛函呢?
1. ...

此文明确说了,分子体系根本没有带隙的概念
正确地认识分子的能隙(gap)、HOMO和LUMO
http://sobereva.com/543http://bbs.keinsci.com/thread-16758-1-1.html
也别拿HOMO、LUMO能级说事,上文已经充分强调了

无论是B3LYP还是PBE0显然得加色散校正
用B3LYP-D3(BJ)还是PBE0-D3(BJ)都完全可以

甭用M06-2X,又慢又容易不收敛和有虚频


北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2020-7-16 08:27:13 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-7-16 08:10
此文明确说了,分子体系根本没有带隙的概念
正确地认识分子的能隙(gap)、HOMO和LUMO
http://sobereva.c ...

但是中间那么大的共轭体系用B3LYP-D3不太好吧

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-7-16 08:34:30 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-7-16 08:27
但是中间那么大的共轭体系用B3LYP-D3不太好吧

没有问题
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2020-7-16 09:19:36 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-7-16 08:27
但是中间那么大的共轭体系用B3LYP-D3不太好吧

ITIC这个分子你跑一跑动力学就会发现,中间共轭也没有那么好...

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发表于 Post on 2020-7-16 09:45:16 | 只看该作者 Only view this author
snljty 发表于 2020-7-16 09:19
ITIC这个分子你跑一跑动力学就会发现,中间共轭也没有那么好...

正因为共轭没那么好,而B3LYP通常会高估共轭的效果啊。所以感觉这种用wB97XD或者M06-2X比较好吧,如果考虑到M06-2X不容易收敛是不是应该选wB97XD。

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发表于 Post on 2020-7-18 20:24:37 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-7-16 09:45
正因为共轭没那么好,而B3LYP通常会高估共轭的效果啊。所以感觉这种用wB97XD或者M06-2X比较好吧,如果考 ...

谢谢您,会不会因为wB97XD更适合用来描述激发特征呢?

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发表于 Post on 2020-7-18 21:06:51 | 只看该作者 Only view this author
乐嘻嘻嘻 发表于 2020-7-18 20:24
谢谢您,会不会因为wB97XD更适合用来描述激发特征呢?

本来wB97XD就适合描述大共轭体系,而且算各种激发也是很不错的,包括CT,里德堡激发都是很适合的。

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发表于 Post on 2020-7-28 12:05:49 | 只看该作者 Only view this author
请问老师,J. Chem. Theory Comput., 8, 908 (2012)里研究了[V(C5H5)]2Pn体系,杂化泛函对两个V之间键长计算不准确,而纯泛函较好。这个文章只做了特定体系的两个V之间的数据,会不会不具有普遍性,会不会对于其它未知体系或非V的金属之间结构数据用杂化泛函有很大概率是没有问题的?谢谢老师!!!

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发表于 Post on 2020-7-28 14:40:09 | 只看该作者 Only view this author
dingniu2 发表于 2020-7-28 12:05
请问老师,J. Chem. Theory Comput., 8, 908 (2012)里研究了[V(C5H5)]2Pn体系,杂化泛函对两个V之间键长计 ...

其实这类测试貌似不算多,没看到几个。有个比较古老的文章,J. Mol. Model. 2008, 14, 171 在这个里面表示优化用PBE0或者B3PW91在8族羰基化合物之类的里面是比较好的。其实综合其他的测试集来看PBE0这玩意在大多数几何优化里都是不错的,不管带不带金属。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-7-29 03:19:35 | 只看该作者 Only view this author
dingniu2 发表于 2020-7-28 12:05
请问老师,J. Chem. Theory Comput., 8, 908 (2012)里研究了[V(C5H5)]2Pn体系,杂化泛函对两个V之间键长计 ...

d族金属之间直接成键静态相关强,适合纯泛函,这是公认的事
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发表于 Post on 2020-7-29 13:38:57 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-7-29 03:19
d族金属之间直接成键静态相关强,适合纯泛函,这是公认的事

谢谢老师,最近计算一个双过渡金属配合物,过渡金属间成键,发现纯泛函PBE与杂化泛函PBE0优化的过渡金属键长差别不是很大,应该是静态相关不强吧?请问老师对于这种过渡金属间成键体系用双杂化泛函B2PLYPD3会好于纯泛函吗?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-7-30 02:57:58 | 只看该作者 Only view this author
dingniu2 发表于 2020-7-29 13:38
谢谢老师,最近计算一个双过渡金属配合物,过渡金属间成键,发现纯泛函PBE与杂化泛函PBE0优化的过渡金属 ...

不代表结果差异不大就静态相关不强,这不是恰当的判据
对这种情况双杂化泛函未必比纯泛函强
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发表于 Post on 2021-1-11 17:18:26 | 只看该作者 Only view this author
好帖子,已分享并学习

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