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[Multiwfn资源与经验] 电子激发过程中片段间电荷转移百分比的计算

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发表于 Post on 2017-12-15 02:11:38 | 显示全部楼层 Show all |阅读模式 Reading model
电子激发过程中片段间电荷转移百分比的计算

文/Sobereva @北京科音
First release: 2017-Dec-15   Last update: 2022-Mar-15

1 前言

电子激发过程往往伴随着电子分布范围的明显转移,在一些文献里经常给出电子跃迁过程中某片段向另一个片段电荷转移特征的百分比,CT%。比如对于配合物体系,很常见的跃迁模式是Metal-to-ligand charge transfer (MLCT,金属向配体的电子转移),许多研究此类体系的文章都给出基态向各个激发态的MLCT(%)。经常有人问怎么计算这个,其实很简单,本文就以下图所示的W(CO)4(phen)作为实例演示一下。本文的做法适用于任意体系任意两个片段间的电子转移的考察。本文提到几种不同方法,如果你着急算出来的话,直接看第5节用IFCT分析即可,这是最简单也最理想的,其它方法都可以不用考虑。

1.png

本文的计算和分析分别使用Gaussian 16 A.03和Multiwfn官网上的最新版本完成,后者可在其主页http://sobereva.com/multiwfn上免费下载,入门贴看《Multiwfn入门tips》(http://sobereva.com/167)。文献里常用“电荷转移”这个词,为了与习俗相同,下文也用这个词,但为了避免误解,这里明确一下:在本文中说A向B的电荷转移,一律等价于说A向B的电子转移。本文讨论的都是单电子激发(TDDFT基本也只能描述这个),双电子激发的情况不属于本文范畴。

本文涉及的输入输出文件可以在这里打包下载: file.rar (2.49 MB, 下载次数 Times of downloads: 27)

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发表于 Post on 2018-5-30 02:24:07 | 显示全部楼层 Show all
我是做配合物的,这样的直接可以上手就能用的分析手段真是让人兴奋。

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发表于 Post on 2018-9-14 10:38:06 | 显示全部楼层 Show all
老师,您好 ,请问能否利用这个来做基态的金属配位化学物反应过程的的电子/电荷转移?如果能,该怎么作呢?
还有一个问题利用ADCH方法作电荷分析是不是适用于Cu(I)作为催化剂的体系?
麻烦老师了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-9-15 05:59:21 | 显示全部楼层 Show all
DavieK 发表于 2018-9-14 10:38
老师,您好 ,请问能否利用这个来做基态的金属配位化学物反应过程的的电子/电荷转移?如果能,该怎么作呢? ...

纯粹考察电子怎么转移的而不是关心百分比这个量,用此文的方法是最完美最省事的手段:
在Multiwfn中通过IFCT方法计算电子激发过程中任意片段间的电子转移量
http://sobereva.com/433http://bbs.keinsci.com/thread-10774-1-1.html

ADCH用于此体系完全没问题
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发表于 Post on 2018-9-15 15:11:23 | 显示全部楼层 Show all
sob老师,这个帖子和ITCT都是研究激发的过程,是不是也适合用于基态的有机反应过程,电子的转移呢?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-9-16 10:19:56 | 显示全部楼层 Show all
DavieK 发表于 2018-9-15 15:11
sob老师,这个帖子和ITCT都是研究激发的过程,是不是也适合用于基态的有机反应过程,电子的转移呢?

我不知道你说的ITCT指什么
IFCT方法不是分析基态的。基态片段的电荷转移应当用CDA来分析
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发表于 Post on 2018-9-16 15:00:34 | 显示全部楼层 Show all
sobereva 发表于 2018-9-16 10:19
我不知道你说的ITCT指什么
IFCT方法不是分析基态的。基态片段的电荷转移应当用CDA来分析

sob老师,是IFCT,我打错字了,抱歉。
那有没有可以分析分子异构化过程,异构化前和异构化后两个异构体的的电荷转移或者电子转移,以及转移的百分比的方法吗?我的体系当中,异构化后的分子变化蛮大的。谢谢sob答疑解惑。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-9-17 06:31:28 | 显示全部楼层 Show all
DavieK 发表于 2018-9-16 15:00
sob老师,是IFCT,我打错字了,抱歉。
那有没有可以分析分子异构化过程,异构化前和异构化后两个异 ...

用原子电荷变化判断就行了
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