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楼主 Author: sobereva
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[Gaussian/gview] 使用Gaussian做镧系金属配合物的量子化学计算

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-9-25 02:11:37 | 只看该作者 Only view this author
护卫天使 发表于 2022-9-24 18:30
老师好,对于12-冠-4-五水合钬(III)和12-冠-4-五水合镧(III)两个配合物。想简单比较一下配合物稳定性,我的 ...

严格的判断指标是水中的结合自由能
去分析相互作用特征和电荷转移,推荐用Multiwfn做ETS-NOCV(http://sobereva.com/609)、CDA(http://sobereva.com/166),二者给出的信息是高度互补的。Multiwfn做AIM拓扑分析在考察配位键方面也被广泛使用,可以考虑,参看
Multiwfn支持的分析化学键的方法一览
http://sobereva.com/471http://bbs.keinsci.com/thread-12488-1-1.html

ELF对这个没什么用处。NBO也不建议用。
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 2022-9-25 10:35:25 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-9-25 02:11
严格的判断指标是水中的结合自由能
去分析相互作用特征和电荷转移,推荐用Multiwfn做ETS-NOCV(http://s ...

感谢老师的回答。假如我探究两个片段分别是稀土和全部的配体,那么对于ETS-NOCV和CDA分析,我疑惑的是:轨道相互作用能和电荷转移的分析,最终能否根据相互作用能的大小和转移电荷的大小,反映两者稳定性的差异?我写的文章是实验加理论,理论部分就是想验证其稳定性。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-9-26 05:42:55 | 只看该作者 Only view this author
护卫天使 发表于 2022-9-25 10:35
感谢老师的回答。假如我探究两个片段分别是稀土和全部的配体,那么对于ETS-NOCV和CDA分析,我疑惑的是: ...

ETS-NOCV能直接给出轨道相互作用能,这是配体结合能的重要组成部分
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 2022-10-7 10:49:36 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-8-18 17:00
如果你对不同配体间的相互作用不感兴趣,可以把所有配体一起当个片段用Multiwfn做CDA和ETS-NOCV分析。

老师好,以您给的例子为例。在CDA和ETS-NOCV分析中,不想考虑水分子对配体或者对稀土的相互作用,能否在已经优化到极小值的结构中,去掉水分子,提取12-冠-4-Ho的结构,然后作单点能计算,此时把12-冠-4作为一个片段,Ho作为一个片段,再去讨论?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-10-8 18:30:28 | 只看该作者 Only view this author
护卫天使 发表于 2022-10-7 10:49
老师好,以您给的例子为例。在CDA和ETS-NOCV分析中,不想考虑水分子对配体或者对稀土的相互作用,能否在 ...

我不建议去掉水。因为配位水对Ho的电子结构状态影响极大,没了水可能更难以靠CDA/ETS-NOCV反映Ho和12-冠-4在实际配合物中的相互作用
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发表于 Post on 2022-10-20 10:51:57 | 只看该作者 Only view this author
护卫天使 发表于 2022-9-24 18:30
老师好,对于12-冠-4-五水合钬(III)和12-冠-4-五水合镧(III)两个配合物。想简单比较一下配合物稳定性,我的 ...

老师好,我想再请教一下,1、计算水中结合能是不是计算吉布斯自由能的差值,焓值差要计算吗?我的想法是每个结构带上隐式溶剂算单点,再用您开发的Shermo程序输出。
2、还有就是吉布斯自由能和焓值的热化学量是不是就差个RT?

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发表于 Post on 2023-5-27 11:31:59 | 只看该作者 Only view this author
老师,如果用上面的方法在求反应能垒的时候,得到一个粗略的结果,大核赝势结构优化下的热力学能量加上小核赝势下的单点能这样可行吗?还是直接用小核赝势计算出来的单点能。
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发表于 Post on 2023-5-27 15:02:07 | 只看该作者 Only view this author
yjb 发表于 2023-5-27 04:31
老师,如果用上面的方法在求反应能垒的时候,得到一个粗略的结果,大核赝势结构优化下的热力学能量加上小核 ...

那叫热力学校正量,不叫热力学能量
如果已经算了热力学校正量,尽量加热力学校正量,哪怕是很粗略级别下计算得到的热力学校正量,也比不加好
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 2023-5-27 21:51:29 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-5-27 15:02
那叫热力学校正量,不叫热力学能量
如果已经算了热力学校正量,尽量加热力学校正量,哪怕是很粗略级别下 ...

好的 谢谢老师
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发表于 Post on 2023-5-27 22:30:31 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-5-27 15:02
那叫热力学校正量,不叫热力学能量
如果已经算了热力学校正量,尽量加热力学校正量,哪怕是很粗略级别下 ...

老师,再请教一个问题,由于初始结构的优化和单点能计算的赝势用的不一样,还有就是由于大小核基组导致spin也不同,这样会影响热力学矫正量和单点能相加之后的结果吗?
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-28 01:59:59 | 只看该作者 Only view this author
yjb 发表于 2023-5-27 11:31
老师,如果用上面的方法在求反应能垒的时候,得到一个粗略的结果,大核赝势结构优化下的热力学能量加上小核 ...

可行
这总比你只用小核赝势算的电子能量来讨论强
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发表于 Post on 2023-5-28 16:15:22 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 wzkchem5 于 2023-5-28 18:31 编辑
yjb 发表于 2023-5-27 15:30
老师,再请教一个问题,由于初始结构的优化和单点能计算的赝势用的不一样,还有就是由于大小核基组导致sp ...

有一种特殊情况下我感觉可能需要手动校正一下电子熵。假如你的体系不仅有稀土,还有其他未成对电子,而且未成对电子数目发生了改变,那么大核赝势的电子熵的变化会不对。比如你的体系有一个Gd(III),然后有一根共价键均裂:[Gd-A-B] -> [Gd-A·] + B·,并且假设Gd(III)和A·是反铁磁耦合。那么按大核赝势算,电子熵变等于Rln4;按小核赝势算,电子熵变等于Rln(7/4)。所以严格的处理应该需要手动计算大核赝势因为忽略f电子对电子熵引入的误差。不过我不知道有没有文献是真的这样做的。

如果反应前后只有一个稀土、反应不产生新的单电子、也没有单电子消失,那么容易发现大核赝势的电子熵虽然是错的,但是电子熵变是对的,此时不需要校正。
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 2023-5-28 16:18:06 | 只看该作者 Only view this author
护卫天使 发表于 2022-10-20 03:51
老师好,我想再请教一下,1、计算水中结合能是不是计算吉布斯自由能的差值,焓值差要计算吗?我的想法是 ...

1. 先明确你要算结合能还是结合自由能。结合能可以视具体用途用零点能校正后的能量、内能或者焓,但不能用自由能;结合自由能只能用自由能。
2. 不是。焓和内能差RT,焓和Gibbs自由能差TS
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2023-5-28 21:23:14 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-5-28 16:15
有一种特殊情况下我感觉可能需要手动校正一下电子熵。假如你的体系不仅有稀土,还有其他未成对电子,而且 ...

谢谢,王老师
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发表于 Post on 2023-5-28 21:30:16 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-28 01:59
可行
这总比你只用小核赝势算的电子能量来讨论强

谢谢,卢老师。
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