调用Multiwfn做批量化学结构文件,波函数文件转化,输入文件格式化

imasen

更新 09/25/2023
之前的代码里为了方便，当前目录下没有Gaussian或ORCA的输入文件模板就会生成模板，调用后再删掉，导致不去自动调用输入文件的电荷和自旋多重度。现在已经修改了这个逻辑，仅当有模板时再调用。已更新下载链接。感谢用户@胡说 指出这个问题。




利用Multiwfn做批量文件格式转化可以借助类似这样的shell脚本完成。（参考一键把所有gjf文件转成xyz文件、把所有Gaussian输出文件转成gjf文件的脚本）

1. #Convert all .log files to .xyz file by Multiwfn
   
2. #!/bin/bash
   
3. icc=0
   
4. nfile=`ls *.log|wc -l`
   
5. for inf in *.log
   
6. do
   
7. ((icc++))
   
8. echo “Converting ${inf} to ${inf//log/xyz} ... ($icc of $nfile)”
   
9. Multiwfn ${inf} << EOF > /dev/null 2>&1
   
10. 100
    
11. 2
    
12. 2
    
13. ${inf//log/xyz}
    
14. 0
    
15. q
    
16. EOF
    
17. done

复制代码

这个脚本十分简单，修改起来也很方便，进入Multiwfn主功能100/2，然后按提示操作，并将需要键入的内容替换上述脚本EOF部分内容即可。我也仿照上面写了很多格式转换的小脚本，但是总有遗漏，发现要用的还没写，慢慢累积的太多了。所以想索性写个脚本可以进行所有Multiwfn支持的化学结构文件和波函数文件之间的批量转化。

脚本下载（ Mconvert (4.02 KB, 下载次数 Times of downloads: 54)

2023-9-25 12:33 上传 Uploaded

点击下载
Click to download ）

1. 环境设置
为了在Windows下更便捷地使用这个脚本，需要做一些准备，首先需要安装cmder，安装设置可以参考（量子化学程序ORCA的安装方法），安装并设置好后就可以在任意目录下右键cmder here打开cmder命令行窗口了。
另外还需要进行以下任意一种操作：

• 将Mconvert拷贝置Multiwfn的主目录，然后将Multiwfn的主目录添加到PATH环境变量。具体操作为右键我的电脑/属性/高级系统设置/环境变量/系统变量中选择Path/编辑/新建/将Multiwfn的主目录复制进去/确定/确定/确定。这样就可以在终端/shell脚本中直接使用Multiwfn和Mconvert而不用在前方加上绝对路径。
• 分别将Multiwfn和Mconvert路径添加到PATH环境变量。
• 将Mconvert路径添加到PATH环境变量，用记事本打开Mconvert，将Multiwfn=Multiwfn等式右侧改为Multiwfn的绝对路径。
  

以上设置是为了在任意目录下都能方便快捷地调用Multiwfn进行文件格式转换。

2. 使用说明
在需要进行文件格式转换的目录下打开cmder命令行，输入Mconvert可查看使用说明，内容如下：
Multiwfn-assisted Chemical Structure and Wavefunction File Batch Conversion Tool.
Below paper Should Be Cited if this help:

        Tian Lu, Feiwu Chen, J. Comput. Chem., 33, 580-592 (2012)

To batch convert files in the current directory, you can use the following command:

1. Mconvert [input_file_type]2[output_file_type]

复制代码

e.g. Mconvert log2oif (oif stands for orca input file in Mconvert, the output file name will use .inp instead of .oif suffix)
To convert a single file in the current directory, you can use the following command:

1. Mconvert [input_file_name] [output_file_name]

复制代码

e.g. Mconvert Benzene.fchk Benzene.molden
When files <template.gjf> or <orca_template.inp> exist in the current directory, the template will be used when generating the Gaussian/ORCA input file.
You can generate the template through the following command and modify it manually:

1. Mconvert gau_template

复制代码

主要分为三个部分，内容相当简单。

• 文件格式的批量转换。比方说当前目录下有大量几何优化完的Gaussian输出.log/.out文件，想在chimeraX中打开作图，就可以在命令行中cd到当前目录，再输入Mconvert log2pdb，就会在当前目录下生成同名的pdb文件。
• 单个文件的格式转换。运行Mconvert [输入文件名] [输出文件名] 就行了。其中转换成orca的输入文件需要输入的是oif（ORCA input file）而不是inp，主要是为了让用户把它和其他程序的输入文件区分开，实际生成时的后缀还是inp。
• 批量格式化生成Gaussian/ORCA的输入文件。比方说当前目录下存在大量在B3LYP/6-31G**精度下完成的几何优化输出.log文件，现在需要去做高精度单点，就可借用Mconvert调用Multiwfn快速完成，以下为使用步骤。
  

       a. 运行 Mconvert gau_template，在当前目录下会生成一个template.gjf的文件。记事本打开后内容如下：

1. %chk=[name].chk
   
2. #P B3LYP/6-31G*
   
3. 
   
4. Generated by Multiwfn
   
5. 
   
6.   0  1
   
7. [geometry]
   

复制代码

        将#P行替换成#p m062x/def2TZVP scrf=smd em=gd3。
       b. 运行Mconvert log2gjf。这样就会调用模板内容生成所需的输入脚本，节约时间的同时规避了手动调整造成的关键词不一致。

产生ORCA输入文件的方法相似，运行Mconvert orca_template也会生成ORCA的输入模板。

3. 其他
暂时没有支持其他计算程序输入文件的格式化，主要原因是我不用。CP2K这样的程序输入文件格外复杂，生成模板再手动更改很不合理，可以向帖子开头的提到的脚本一样，将流程写入EOF，专门用一个脚本来操作。而其它程序借助模板来更改，也可以参考卢天老师用[geometry]这样的字段在模板里定位，然后用生成的单纯的坐标信息（比如xyz删去文件头）去替换，比较容易实现。

zsu007

楼主威武！

xsc6

楼主功德无量

胡说

很实用的脚本，感谢楼主。
不过发现一个小问题，利用Gaussian输出文件产生ORCA输入文件,如果使用template,那么产生的inp文件中电荷和自旋多重度将始终和template中一样，而不会根据实际情况修改。原因是Multiwfn本身如此，但如果不用template，则电荷和自旋多重度则是根据log中来的。对于产生gjf则无论是否使用template都不存在该问题。
事实上，Multiwfn产生inp并不一定需要template，选择某一计算级别即可。所以逻辑或许可以改成这样，如果用户没有提供template，那么就按照无template的方式产生inp，如果有则利用template，而不是一直产生一个默认的template。这样就不存在以上小问题了。

imasen

胡说 发表于 2023-9-25 09:46
很实用的脚本，感谢楼主。
不过发现一个小问题，利用Gaussian输出文件产生ORCA输入文件,如果使用template, ...

谢谢您指出问题，已经更改了。您可以下载更新后的脚本。

胡说

imasen 发表于 2023-9-25 12:37
谢谢您指出问题，已经更改了。您可以下载更新后的脚本。

好的，感谢！