关于有机合成中高斯计算结构与能量时基组选择是否合理请各位老师指正

xiaowoniu1992

各位老师好。我目前使用自配6核windows台式机进行gaussian计算，算力较弱，我的反应只涉及碳氢氧三种共48个元素，反应物为液体，无另加溶剂。根据这些情况被推荐了M062X/6-31G*。该方法opt预测的产物结构和我实际得到的单晶结构解析吻合的较好。目前猜测的反应机理可能涉及一个负一价阴离子及类似（http://sobereva.com/626）中3-羟基黄酮类似的氢转移步骤。
1、由于可能存在阴离子，根据sob老师（http://sobereva.com/119）中所说，阴离子体系能量不加弥散无法使用，又结合（http://sobereva.com/336）文末所说6-311G*优于6-31+G*，是否我在算吉布斯自由能和单点能时候可以选择6-311G*来计算阴离子的能量？
2、3-羟基黄酮类似的氢转移步骤猜测是一个牵扯了氢键的六元环过渡态，由于牵扯氢键，是否有必要在算能量时需要在基组上加一个p极化函数？
3、根据小基组做OPT+FREQ，大基组算能量的原则，以及我学习论坛中看到他人说的，整条路径所有参与者算相同工作时需要使用同一等级的基组，我计划选择M062X/6-31G*做无论中性分子、阴离子、含氢键环状过渡态的OPT+FREQ，然后使用M062X/6-311G*计算他们的能量，这种做法是否合理？
请各位老师帮我把把关，欢迎批评指正

wzkchem5

1. 看文章最忌讳的就是忽略前提条件。原文写的是“对于不是非得有弥散函数不可的情况，6-311G*比6-31+G*结果好到不知哪里去了”，而（负电荷不是特别分散的）阴离子属于“非得有弥散函数不可的情况”，因此这句话不适用。所以起码对于带负电荷的那个原子而言，6-31+G*仍然优于6-311G*。但是对于同一个分子里的其他的、不带明显负电荷的原子，6-311G*确实优于6-31+G*。当然如果计算量允许，建议用6-311+G**
2. 需要
3. opt+freq需要加弥散函数以及对氢加极化函数。整条路径需要用同样的基组没错，但是应该以基组要求最高的物种为准，即便只有一个物种需要弥散（或需要对氢加极化），整条路径其他物种也得按照这个物种的要求来选基组。计算能量的基组太小了，至少def2-TZVP，有条件建议用双杂化泛函或DLPNO-CCSD(T)。

xiaowoniu1992

感谢老师指导。目前是我自己对这方面的计算比较有兴趣，所以可用的资源只有自己的台式机，我们主要是以实验为主的。想请问下老师，如果我用OPT+FREQ用M062X/6-31+G**，能量用M062X/def2-TZVP，普通的台式机能实现吗？或者给4核1400MB的计算条件，大概需要多久吗？@wzkchem5

wzkchem5

xiaowoniu1992 发表于 2023-10-15 10:38
感谢老师指导。目前是我自己对这方面的计算比较有兴趣，所以可用的资源只有自己的台式机，我们主要是以实验 ...

按https://mattermodeling.stackexch ... r-calcula/6100#6100的方法自行估算能不能算得动、以及需要算多久

sai77

xiaowoniu1992 发表于 2023-10-15 17:38
感谢老师指导。目前是我自己对这方面的计算比较有兴趣，所以可用的资源只有自己的台式机，我们主要是以实验 ...

估计一个OPT+FREQ任务都得接近一周时间
有兴趣不如再折腾下Linux，不方便更换的话至少用虚拟机装一个，用windows算不是个事

ahxb

可以考虑用ORCA，主要好处有：（1）ORCA学术免费，不用花钱买Gaussian程序；（2）ORCA的RI功能做得比较完善，算杂化泛函、双杂化泛函和post-HF等都能有很大加速；（3）支持更多新的计算方法（新泛函和很多post-HF方法等）。有一个坏处是用的内存更多，6核推荐配到32G内存。我用6核32G内存的电脑算过一个有109个原子的Ru配合物的过渡态，用的是杂化泛函，1037个基函数，用了两天多一点的时间算完，供参考。

xiaowoniu1992

感谢各位的回复，我先进行计算试试看，后续如果有值得一提的经验或教训，会回复在这个帖子里