求助，利用Gaussian 16寻找Lu-DOTA配合物过渡态出现振荡问题如何解决

shrine

各位老师大家好，我在利用Gaussian寻找Lu-DOTA配合物过渡态的时候多次出现了优化过程振荡的现象，最终导致寻找失败。设置过渡态初猜结构的时候，设想Lu3+从远处进入DOTA4-的腔内，过渡态应该在刚刚进入的初期，想问一下老师们这样子的初猜结构合不合理，是不是导致过渡态优化失败的原因。

配合物过渡态初猜结构如下：

Figure1. Lu-DOTA过渡态初猜结构（俯视图）


Figure2. Lu-DOTA过渡态初猜结构（侧视图）

配合物产物结构如下（Lu离子位于腔室内侧）：

Figure3. Lu-DOTA配合物产物结构（侧视图）

一开始设置的关键词：#p pbe1pbe/genecp int=fine em=gd3bj opt(TS,calcfc,recalc=5,noeigen) freq scrf=SMD
基组：C O N H：6-31+G*；Lu：MWB60
备注：原先的隐式溶剂模型为IEFPCM，但是出现了“Inv3 failed in PCMMkU.”的情况，就改回了SMD模型


Figure4. 过渡态优化过程出现振荡

wzkchem5

计算过渡态的时候考虑水分子了吗？
结合反应是在水里进行的，而金属第一配位层的溶剂分子必须显式描述。所以不能按Lu3+ + DOTA4- -> [Lu(DOTA)]-来算，至少也要按[Lu(H2O)n]3+ + DOTA4- -> [Lu(DOTA)]- + nH2O来算，其中n是多少自己查研究Lu3+(aq)的文献。要算得准确，还要考虑DOTA4-和水分子形成的氢键，以及[Lu(DOTA)]-的Lu是否有多余配位点和水配位

shrine

wzkchem5 发表于 2024-3-10 19:19
计算过渡态的时候考虑水分子了吗？
结合反应是在水里进行的，而金属第一配位层的溶剂分子必须显式描述。所 ...

感谢您的回复，老师您说的非常正确。
我在第一次找过渡态的时候是按照Lu(H2O)3+ + DOTA4- -> [Lu(DOTA)(H2O)]- 的反应式来的，但是出现仍然出现了振荡，我以为是体系太复杂导致的。
因为我的目的是想通过过渡态的研究来比较不同配体的络合动力学，所以想着简化一下分子可能对于体系的过渡态优化有帮助（还是说越和真实情况相符越有利呢？）。
那我先按照老师的方法，以他实际的过程为准来找一下过渡态，再次感谢老师的帮助！

shrine

老师您好，在听取您的建议之后，我按照如下反应来计算过渡态
[Lu(H2O)9]3+ + H2DOTA2- -> [Lu(H2DOTA)]+ + 8H2O
关键词：#p pbe1pbe/genecp opt=(calcfc,ts,recalc=5,noeigen) freq scrf=smd em=gd3bj int=fine
基组：C O N H：6-31+G*；Lu：MWB60
过渡态优化一开始趋于收敛，但是经过了很长时间，依旧没有计算成功。
优化最后一步的结构如下：

优化过程的能量变化：

优化失败的文件末尾：


请问这是因为我结构太复杂导致过渡态寻找失败还是初猜结构选择有问题呢？下一步已经怎么解决呀，再次感谢老师的帮助！