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[Gaussian/gview] 请问大家过渡金属复合物体系几何优化的基组选择

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本帖最后由 dali 于 2022-9-30 11:46 编辑

请问大家,对于过渡金属复合物(80个原子左右,1~3个过渡金属(第四、五、六周期都可能)原子,其余原子是前三周期非金属元素)的单点能计算打算采用def2-TZVPP,单点和几何优化+频率计算用PBE0或PBE方法。现在对于几何优化+频率基组选择有几个问题:
1.几何优化+频率计算用def2-SVP是否要好于Lanl2DZ+6-31G(d,p)混合基组?
2.几何优化+频率计算有必要用SDD+6-31G(d,p)混合基组吗?会比def2-SVP好很多吗?
3.对于这类体系,大家还有其它更适用于几何优化+频率计算的基组吗?
谢谢大家!!!

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发表于 Post on 2022-9-30 14:43:25 | 只看该作者 Only view this author
SDD+6-31G(d,p)好于def2-SVP(不好说是否好很多),def2-SVP可能略好于Lanl2DZ+6-31G(d,p)
另外一个可以考虑的是def2-TZVP+def2-SVP,应该略好于SDD+6-31G(d,p)
具体看http://sobereva.com/373
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
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发表于 Post on 2022-9-30 16:22:23 | 只看该作者 Only view this author
结构优化def2-SVP,单点def2-TZVPP挺好的,写起来还方便

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发表于 Post on 2022-9-30 18:19:50 | 只看该作者 Only view this author
def2-SVP对d族金属稍微差点意思,一般建议opt freq时候用SDD或lanl2TZ。
另外,def2-SVP对3d金属是全电子基组,比用赝势基组贵
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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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-9-30 21:50:32 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-9-30 14:43
SDD+6-31G(d,p)好于def2-SVP(不好说是否好很多),def2-SVP可能略好于Lanl2DZ+6-31G(d,p)
另外一个可以考 ...

感谢回复!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-9-30 21:54:25 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-9-30 18:19
def2-SVP对d族金属稍微差点意思,一般建议opt freq时候用SDD或lanl2TZ。
另外,def2-SVP对3d金属是全电子 ...

谢谢老师,请问def2-SVP只是差点意思吗?如果用def2-SVP优化频率,用def2-TZVPP单点计算是否会被审稿质疑几何结构精度不够?

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发表于 Post on 2022-9-30 22:28:44 | 只看该作者 Only view this author
dali 发表于 2022-9-30 14:54
谢谢老师,请问def2-SVP只是差点意思吗?如果用def2-SVP优化频率,用def2-TZVPP单点计算是否会被审稿质疑 ...

def2-SVP差得可能不多,但是因为你体系里的过渡金属也不多,把金属的基组加到SDD、def2-TZVP等对计算时间的影响相比def2-SVP的误差的影响而言更小。所以权衡下来就是,如果你还没开始做这个课题,或者只做了一两个计算,那么把金属的基组选大一点比较好;但如果你基本做完这个课题了,那也不是太有必要加大基组重算一次
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2022-10-1 11:13:42 | 只看该作者 Only view this author
dali 发表于 2022-9-30 21:54
谢谢老师,请问def2-SVP只是差点意思吗?如果用def2-SVP优化频率,用def2-TZVPP单点计算是否会被审稿质疑 ...

根据我以前的一些计算,对于优化的目的,def2-SVP描述一些过渡金属配合物的配位键键长比起用SDD(Gaussian自带的版本)误差明显更大,所以我一般不推荐def2-SVP级别描述过渡金属,哪怕是opt freq阶段。另外,def2-SVP对于个别有机体系优化得有点问题,比如优化N,N-2甲基苯胺结果是平的(本该是弯的)。所以如果不嫌写输入文件略微麻烦点,用SDD结合6-31G*是更好的选择(要更好点结果可以配体用6-311G*。有特殊必要的话再加氢的极化)
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发表于 Post on 2025-11-1 11:41:08 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-10-1 11:13
根据我以前的一些计算,对于优化的目的,def2-SVP描述一些过渡金属配合物的配位键键长比起用SDD(Gaussia ...

老师,请问如果计算Al原子以及它的氧化物(比如Al2O3分子)的话,结构优化+振动频率分析,以及单点能的计算,您比较建议用什么方法和基组呢?

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发表于 Post on 2025-11-1 11:45:45 | 只看该作者 Only view this author
XZDZ 发表于 2025-11-1 11:41
老师,请问如果计算Al原子以及它的氧化物(比如Al2O3分子)的话,结构优化+振动频率分析,以及单点能的计 ...

确定是算真空/气相下孤立的的单个Al原子和Al2O3五原子分子,而不是计算如晶体Al或Al2O3的周期性体相/表面结构?计算的目的是什么?
√546=23.36664289109

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发表于 Post on 2025-11-1 11:58:11 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-11-1 11:45
确定是算真空/气相下孤立的的单个Al原子和Al2O3五原子分子,而不是计算如晶体Al或Al2O3的周期性体相/表面 ...

不是算晶体结构,是孤立的分子。计算的目的是要计算从Al和氧气反应,一直到生成Al2O3的各个基元反应的势能面以及计算速率系数。结构优化、频率分析,以及单点能计算采用G16

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发表于 Post on 2025-11-1 12:17:18 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 Uus/pMeC6H4-/キ 于 2025-11-1 12:26 编辑
XZDZ 发表于 2025-11-1 11:58
不是算晶体结构,是孤立的分子。计算的目的是要计算从Al和氧气反应,一直到生成Al2O3的各个基元反应的势 ...

这种工作早有人做了,见Combustion and Flame 225 (2021) 535–550,如果只局限于Gaussian支持的(单参考)方法那可能创新性有限。

编辑:而且铝又不是过渡金属,在这帖讨论是离题了
√546=23.36664289109

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发表于 Post on 2025-11-5 14:05:47 | 只看该作者 Only view this author
XZDZ 发表于 2025-11-1 11:41
老师,请问如果计算Al原子以及它的氧化物(比如Al2O3分子)的话,结构优化+振动频率分析,以及单点能的计 ...

B3LYP/def2-TZVP做opt freq,CCSD(T)/cc-pVQZ单点
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发表于 Post on 2025-12-3 10:35:32 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-11-5 14:05
B3LYP/def2-TZVP做opt freq,CCSD(T)/cc-pVQZ单点

老师您好,计算过程中用B3LYP/def2-TZVP做opt+freq的话 TS结构一直震荡,我尝试了其他方法,目前只有uhf/6-31g(d)能成功。并且用hf优化的结构,进一步使用B3LYP/def2-TZVP做opt+freq TS结构也一直震荡。这种情况下,能直接用hf优化的结构,作CC单点能吗?因为需要求反应速率系数,所以对能垒精度要求也比较高,这种情况下我应该如何处理呢?请老师指点指点。谢谢

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发表于 Post on 2025-12-3 11:06:07 | 只看该作者 Only view this author
XZDZ 发表于 2025-12-3 10:35
老师您好,计算过程中用B3LYP/def2-TZVP做opt+freq的话 TS结构一直震荡,我尝试了其他方法,目前只有uhf/ ...

如果震荡,应当从结构优化的关键词入手,例如结构优化过程中多算几次Hessian,缩小步长,等等。如果仍然优化不出来,需要考虑过渡态不存在(即反应为无垒反应)的可能性。具体在本论坛搜索“无垒反应”,有很多讨论。
不能因为不收敛就换理论级别。不管对于结构优化收敛还是SCF收敛问题都是如此
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
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
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