求助高斯寻找质子转移过渡态几何优化不收敛该怎么解决

mtdykx

在寻找质子转移过渡态时，遇到了几何优化不收敛的问题。使用限制性优化固定两个键长虚频可以达到-1803，放开后就Maximum Force不收敛，或者只有一个甲基转动的小虚频。
基于社长的帖子尝试了许多方法：
# opt=(calcfc,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm（Maximum Force不收敛）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,GDIIS) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm （只有一个甲基转动的小虚频）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,RFO) freq wb97xd/6-31g(d,p) nosymm scrf=(cpcm,solvent=water)（没有虚频）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,Cartesian) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm （Maximum Force, RMS Force两个NO）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,maxstep=1,notrust) freq B3LYP/6-31g(d,p) nosymm scrf=(cpcm,solvent=water)(Maximum Force不收敛）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,GDIIS,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) nosymm scrf=(cpcm,solvent=water) (4个NO)
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,recalc=1) freq wb97xd/6-31g(d,p) nosymm scrf=(cpcm,solvent=water)（没有虚频）
# opt=(calcfc,ts,noeigentest,GEDIIS) freq wb97xd/6-31g(d,p) nosymm scrf=(cpcm,solvent=water) （只有一个甲基转动的小虚频）
然后还做了刚性扫描，把有可能的坐标都计算了TS还是没有找到，不知道哪里出了问题，因此来发第一次贴求助，恳求老师的帮忙。

wal

用ORCA的NEB试试

iamjjLin

根据我以往的经验，经验之谈，不保证有效（叠甲）
我看了你的文件，问题可能出在47-77-76这三个原子的距离过近上。
我建议，你可以先冻结甲基苯那一块，然后将47-77-76这两个键拉长，做过渡态优化。如果能拿到正确虚频的结果，再解除冻结，在现有结构上将距离扩大0.05~0.1A放进去优化。

J.Liu

适当的拉伸距离试一下，给足一定的优化空间。
机子能负担的情况下最好每一步都精确计算一下Hessian。

sai77

分别试了recalc=1和maxstep=1，为啥这俩不一起试试？不用设成1这么小，3-5就行。
另外最好读取限制性优化好的波函数

Stardust0831

经验上断/成键的键长在TS会是成键时候的1.5倍。或许可以让你TS里的O-H键再长些。

mtdykx

iamjjLin 发表于 2026-5-6 17:34
根据我以往的经验，经验之谈，不保证有效（叠甲）
我看了你的文件，问题可能出在47-77-76这三个原子的距离 ...

之前键长是1.37和1.37，尝试了把键长拉长到1.42和1.42
# opt=(calcfc,ts,modredundant,noeigen,maxstep=1,notrust) freq
wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity固定甲苯上甲基二面角去找TS,  Maximum Force, Maximum Displacement,RMS     Displacement 三个是NO
# opt=(calcall,ts,modredundant,noeigen,maxstep=1,notrust) freq
wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity固定甲苯上甲基二面角去找TS，两天没算完中断了
把键长拉长到1.47和1.47，
# opt=(calcall,modredundant,ts,noeigen,GDIIS,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity   固定甲苯上甲基二面角去找TS，两天没算完中断了
# opt=(calcall,modredundant,ts,noeigen,recalc=1) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 固定甲苯上甲基二面角去找TS，只有一个甲苯转动的小虚频
# opt=(calcall,modredundant,ts,noeigen,GEDIIS) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity
固定甲苯上甲基二面角去找TS，当前搜索点的 Hessian 矩阵没有负本征值报错
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,recalc=3) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity固定甲苯上甲基二面角去找TS，只有另一个甲基转动的虚频  
# opt=(calcfc,ts,modredundant,noeigen,recalc=3,maxstep=1) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 把另一个甲基转动也固定上，两天没算完中断
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,GDIIS) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 固定甲苯上甲基二面角去找TS，只有另一个甲基转动的虚频  
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,GDIIS) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 把另一个甲基转动也固定上，没有虚频  
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,RFO) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity
固定甲苯上甲基二面角去找TS，只有另一个甲基转动的虚频 ，把另一个甲基转动也固定上，又出现另一个甲基转动的虚频
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,maxstep=1,loose) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 固定甲苯上甲基二面角去找TS，Maximum Force不收敛
# opt=(calcall,modredundant,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity 固定甲苯上甲基二面角去找TS，两天没算完
# opt=(calcfc,modredundant,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity Maximum Force不收敛

全放开找TS
# opt=(calcfc,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm geom=connectivity
键长拉长到1.47和1.47:Maximum Force不收敛
键长拉长到1.52和1.52 Maximum Force不收敛
把键长拉长到1.52和1.47:Maximum Force不收敛

固定键长1.52和1.47时虚频最大，又试了
%chk=scan_1.52_1.47.chk
# opt=(rcfc,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) guess=read freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm:Maximum Force不收敛

%chk=scan_1.52_1.47.chk
# opt=(rcfc,ts,noeigen,maxstep=1,notrust,recalc=3) guess=read freq wb97xd/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm两天没算完中断了

# opt=(calcfc,ts,noeigen,maxstep=1,notrust) guess=read freq b3lyp/6-31g(d,p) scrf=(cpcm,solvent=water) nosymm :Maximum Force不收敛，
最后还是没有找到TS,不知道问题出在哪里了，请问还有没有别的方法可以尝试@J.Liu @sai77 @Stardust0831

Rowena

可能是个没有能垒的反应，使用UMA medium 1.1 MLIP试了下简化的甲醇阴离子和苯酚，优化开始前MeO----H距离为3A，maxstep=5,notrsut，仅进行opt，优化过程中能量平滑下降，得到的最终结构为甲醇和苯酚阴离子

mtdykx

Rowena 发表于 2026-5-10 11:14
可能是个没有能垒的反应，使用UMA medium 1.1 MLIP试了下简化的甲醇阴离子和苯酚，优化开始前MeO----H距离 ...

感觉可能是能垒极低的过程，但也会有处于势能面一阶鞍点的结构吧