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[Multiwfn使用咨询] 如何从ELF填色图中看出反应前后电子密度变化?

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本帖最后由 lao7 于 2017-12-22 11:18 编辑

使用Multiwfn 3.3.9绘制了两个分子(磷酸酯羰基氧原子 和 芘的1号位碳成键)相互作用的ELF图。绘制方法参照Multiwfn说明书3.3.9版本,第360页和361页,即先分别输入两个分子得出一个promol.wfn文件,再输入两者结合后的复合物文件,得到最终的填色图。我们知道,通常用纯等高线标示的图,虚线代表失去电子的区域,实线代表得到电子的区域。那么问题是,从ELF填色图如何看出来得失电子(电子转移前后)区域呢?谢谢!

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ELF填色图

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发表于 Post on 2017-12-22 16:13:54 | 只看该作者 Only view this author
ELF的变化和电子密度增减的变化完全是两回事,物理本质截然不同,千万不要混淆。电子密度大的地方不见得ELF大,电子密度小的地方也不见得ELF小。
考察电子密度增减,要对电子密度来作差。看
使用Multiwfn作电子密度差图
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北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-12-22 21:32:49 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lao7 于 2017-12-22 22:26 编辑
sobereva 发表于 2017-12-22 16:13
ELF的变化和电子密度增减的变化完全是两回事,物理本质截然不同,千万不要混淆。电子密度大的地方不见得ELF ...

1)我这是遵照Multiwfn3.3.9说明书360-361页(4.100.19 ELF analysis on the promolecular wavefunction combined from fragment wavefunctions),做出来的填色图。请问,我这幅图应该怎么系统解释呢?关键是C...O之间有一个峰。一句话解释完好像太LOW了。我主要想是否能看出来是电子共享、还是电子转移机制?谢谢!
2)这幅图是我从multiwfn 3.3.9 说明书第360-361页截下来的图,这幅图在说明书上没有解释。请问如何解释这幅图?

3)接这幅图,比例尺、XY坐标均有负值,为什么我做出的图没有负值?无论在比例尺 还是XY轴。十分感谢sob的帮助!

1.jpg (141.77 KB, 下载次数 Times of downloads: 33)

说明书上的ELF

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发表于 Post on 2017-12-23 02:34:07 | 只看该作者 Only view this author
你在1L贴的图是普通的ELF图,ELF值域范围是[0,1],图像表明C-O之间形成了明显的共价键,因而成键区域出现了高电子定域性区域。

1.jpg不是普通的ELF图,而是实际体系的ELF与片段组合波函数的ELF的差,这体现出CO和BH3两个片段从完全没有相互作用(只是简单地把单独计算的波函数交叠在一起)的状态变成实际波函数的过程中,ELF是怎么变化的。图中体现了两个片段从不成键状态变化成实际状态后,片段间电子定域化函数数值明显增大,体现了共价键的出现。这种图一般用不着作。由于这图体现的是差值,所以有正有负。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-12-23 19:16:46 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lao7 于 2017-12-23 19:18 编辑
sobereva 发表于 2017-12-23 02:34
你在1L贴的图是普通的ELF图,ELF值域范围是[0,1],图像表明C-O之间形成了明显的共价键,因而成键区域出现了 ...

谢谢SOB的指导和回复!看了您的回复备受启发,由此我不由想问,你怎么仅仅从我这个普通的ELF图,看出C-O之间形成的是共价键呢?基于分子间距离吗?
    我觉得很奇怪,我用两个分子相互作用(DNA磷酸基、芘),为什么相互作用力那么强,居然结果显示形成共价键。ps。结果显示,两分子距离确实很近。

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发表于 Post on 2017-12-23 21:46:05 | 只看该作者 Only view this author
lao7 发表于 2017-12-23 19:16
谢谢SOB的指导和回复!看了您的回复备受启发,由此我不由想问,你怎么仅仅从我这个普通的ELF图,看出C-O ...

ELF大的区域主要包括共价键区域、孤对电子区域、原子内核以及壳层区域。C-O之间桔黄色明显,所以肯定形成了共价键

两个分子之间的弱相互作用,诸如pi-pi堆积、一般强度的氢键什么的,不会显示成共价键。你的描述,要么是体系没经过优化,结构不合理;要么是二者之间真的有什么共价作用。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2017-12-23 22:52:39 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2017-12-23 21:46
ELF大的区域主要包括共价键区域、孤对电子区域、原子内核以及壳层区域。C-O之间桔黄色明显,所以肯定形成 ...

请问SOB,共价键区域、孤对电子区域、原子内核以及壳层区域,这3类如何从ELF图上准确识别呢?仅凭借颜色吗?

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发表于 Post on 2017-12-23 23:16:33 | 只看该作者 Only view this author
lao7 发表于 2017-12-23 22:52
请问SOB,共价键区域、孤对电子区域、原子内核以及壳层区域,这3类如何从ELF图上准确识别呢?仅凭借颜色 ...


可以参看此帖里提到的博文中的例子
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2100

这里也有很多例子
幻灯片:Multiwfn与波函数分析简介
http://sobereva.com/239

对于填色图通过颜色识别即可
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