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楼主 Author: sobereva
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[综合交流] 简单量子化学问题答疑专帖(旧版,已关帖)

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-8 03:21:49 | 只看该作者 Only view this author
努力的小青年 发表于 2021-4-7 19:50
高斯view中如何画出离子的图,怎样书写离子的输入文件。

该什么样画什么样,输入文件照常写,没任何特别的
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发表于 Post on 2021-4-8 15:03:23 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-4-8 01:14
看具体情况、具体问题
诸如实验晶体结构、实验上反应难易程度、和其它类似体系/反应文章里给的结构是否 ...

好的,谢谢sob老师

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发表于 Post on 2021-4-8 15:06:00 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-4-8 01:18
显然不能
化学组成不同的体系绝对能量毫无可比性,你只能对比失氢离子这个过程的能量变化的大小

谢谢sob老师,那能量高低可以比较同样个数的原子组成分子不同结构的稳定性,从而判断那种结构才是真实构型吗?

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发表于 Post on 2021-4-9 14:21:12 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 劲仔小鱼干 于 2021-4-9 14:46 编辑

Sob老师 您好!最近在讨论小分子荧光探针发光机理的时候遇到了一些问题,麻烦您帮忙解答一下。

实验给出的小分子是发光的。我用B3lyp计算质子转移之前的构型后发现:第一激发态的振子强度较大(0.6633),但是分析HOMO和LUMO轨道呈现明显的CT跃迁。然后又考虑了一下S2态(基于root=1的激发态构型),HOMO-1到LUMO为局域激发(LE),但是S2态的振子强度比S1态的小0.0003(0.6630),参考您之前的帖子也计算了S2-S1的内转换速率,发现内转换速率较快,所以认为应该是从S1态发光。同样也考虑了质子转移后的酮构型,激发态时,第一激发态的振子强度最大,且HOMO和LUMO为CT跃迁。

之前看了一些文献,都说CT跃迁对应的是暗态不应该发光,可是文献中的振子强度都非常小,我的体系虽然是CT态,但是振子强度都比较大。

这种情况下,我还应该再考虑点什么,来探究探针的荧光发光机制呢?

非常困惑,想了好久都没有头绪
希望能得到您的回复,谢谢

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发表于 Post on 2021-4-9 22:31:03 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 fffff 于 2021-4-9 22:32 编辑

请问一下各位老师,对于一种比较复杂化合物,如果不知道其晶体结构的话几何优化时是否应做构象搜索?
我之前算的一个分子DPPH,结构式如下图2;
是从PubChem下载来的3D结构,用gview的clean(扫把图标)扫了之后三个环全部共面,有很多原子挨到一起了,于是没有clean,直接拿PubChem下载的3D结构做输入文件
做几何优化,计算级别:#p B3LYP/6-311G** em=GD3BJ opt freq (当时纠结有无弱相互作用,没敢乱加弥散函数,就用了3-zeat基组来做几何优化)
优化结果如下图1;
今天做另一个分子时遇到了优化到局部极小点的情况,不过今天做的分子有已知的晶体结构,后来调整初始结构后重新优化得到了较符合实际的结构。突然想到之前优化的DPPH分子,会不会也落到了局部极小点但我不知道,是否应该再做一个构象搜索呢?

2.jpg (47.84 KB, 下载次数 Times of downloads: 8)

优化后的结构

优化后的结构

SharedScreenshot.jpg (23.33 KB, 下载次数 Times of downloads: 8)

PubChem结构式

PubChem结构式

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发表于 Post on 2021-4-11 10:34:03 | 只看该作者 Only view this author
请问老师,做气体吸附反应机理时,做了频率后就有了ΔG,是不是有了ΔG就再也没必要用ΔE了?有没有什么例外适合用ΔE而不适合ΔG?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-12 08:42:54 | 只看该作者 Only view this author
sxh3231796 发表于 2021-4-8 15:06
谢谢sob老师,那能量高低可以比较同样个数的原子组成分子不同结构的稳定性,从而判断那种结构才是真实构 ...

“较同样个数的原子”太宽松了,应当是同样的化学组成

化学组成相同的体系间能量才有可比性,可以通过自由能的高低判断热力学上谁更稳定
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-12 08:43:52 | 只看该作者 Only view this author
dali 发表于 2021-4-11 10:34
请问老师,做气体吸附反应机理时,做了频率后就有了ΔG,是不是有了ΔG就再也没必要用ΔE了?有没有什么例 ...

一般如此
有的时候也可以把电子能量变化、焓的变化和自由能的变化都给出,用来更深入分析不同成分对自由能的影响另外,有些吸附的情况自由能是升高的,这时候同时拿电子能量的变化说事更显得有意义,需要明确讨论熵减和电子能量降低对吸附能力影响的竞争关系
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-12 08:47:36 | 只看该作者 Only view this author
fffff 发表于 2021-4-9 22:31
请问一下各位老师,对于一种比较复杂化合物,如果不知道其晶体结构的话几何优化时是否应做构象搜索?
我之 ...

你得说明你的研究目的到底是什么
诸如计算溶液中的状态,柔性分子的构象和晶体结构可能会有极大的差异,不管你有没有晶体结构都得照样做构象搜索
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-4-12 08:51:02 | 只看该作者 Only view this author
劲仔小鱼干 发表于 2021-4-9 14:21
Sob老师 您好!最近在讨论小分子荧光探针发光机理的时候遇到了一些问题,麻烦您帮忙解答一下。

实验给出 ...

光分析HOMO、LUMO往往是不靠谱的,至少你也得说明S1是不是HOMO-LUMO跃迁所主导的。如果不是,应当用Multiwfn做空穴-电子分析(http://sobereva.com/434
明显CT跃迁也不意味着振子强度一定就小,可以做更深入的分析来考察,见比如
使用Multiwfn绘制跃迁密度矩阵和电荷转移矩阵考察电子激发特征(含视频演示)
http://sobereva.com/436http://bbs.keinsci.com/thread-11383-1-1.html
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发表于 Post on 2021-4-12 09:10:14 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-4-12 08:47
你得说明你的研究目的到底是什么
诸如计算溶液中的状态,柔性分子的构象和晶体结构可能会有极大的差异, ...

谢谢sob老师
我的目的是做个溶液中的UV-Vis谱,然后可能去找溶液中反应的过渡态、跑IRC。拿这一个结构做出来的UV-Vis谱和实验差别是蛮大的,去做个构象搜索试试看

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发表于 Post on 2021-4-12 10:07:27 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 独舞的印迹 于 2021-4-12 10:59 编辑

卢老师,请问《为什么优化和振动分析不需要用大基组》一文的内容有没有相关的文献可以引用。以及下面这个体系(Cu带一个正电荷,左边没截全的全是碳环)用b3lyp COHN 6-31g(d) Cu lanl2dz 做opt+freq,然后b3lyp COHN 6-311+g(d,p) Cu sdd计算单点能合理吗?


既笨又菜,轻喷。
http://doc.liuyaoze.com

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发表于 Post on 2021-4-12 15:12:33 | 只看该作者 Only view this author
请问下sob老师,用同样的基组和方法优化出来的结果有细微的差距,不是很大,能量相差在0.006个HF能量,是可信的吗?是每次都会优化出完全相同的结果吗?

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发表于 Post on 2021-4-12 15:55:40 | 只看该作者 Only view this author
sxh3231796 发表于 2021-4-12 15:12
请问下sob老师,用同样的基组和方法优化出来的结果有细微的差距,不是很大,能量相差在0.006个HF能量,是可 ...

构象有细微差别?还是没有收敛到稳定波函数?
应该对这些问题做仔细的检查。
现代化学以狄拉克的一句“一切化学问题业已解决”为嚆矢。滥觞于经验主义传统的期望正失去它们的借鉴意义。但面对看似不可达的通往天堂之阶梯,我想循伍德沃德“最好的模型是你底物的对映异构体”的信仰好过过早地振翮。
我们怀揣热忱的灵魂天然被赋予对第一性的追求,不屑于单一坐标的约束,钟情于势能面彼端的芬芳。但

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发表于 Post on 2021-4-12 15:57:09 | 只看该作者 Only view this author
请问我用G16的 # pm7 opt scrf=solvent=water  这个参数算出来的RESP电荷很离谱,我是应该用G16生成的log文件把pm7换成B3LYP/6-311G** em=GD3BJ 去算一个单点能(相当于把pm7 opt当成预优化了),再算RESP呢,还是说这个log文件就是没用的,需要重新用B3LYP/6-311G** em=GD3BJ 去算呢?gjf文件在附件,Multifwn算出的chg文件如下:
  1. C     4.341040   -1.747208   -2.385429-175.5298978253
  2. C    -2.049810   -3.428221   -1.753984 -99.3794680410
  3. C     4.931456   -2.914374   -2.923389 166.6658816302
  4. C     4.178762   -5.261766   -3.370475-910.2941114946
  5. C     2.780114   -3.388509   -2.441058 102.9827743789
  6. C     1.585846   -4.216189   -2.251719-322.3489057395
  7. C    -0.803247   -4.097439   -1.727494-185.6879536883
  8. C    -1.001407   -5.352534   -1.104557 306.9493066804
  9. C    -2.908091   -6.533237   -0.003771-600.4458703880
  10. C    -2.983961   -4.278343   -1.130148 230.8184964456
  11. C    -4.397386   -4.043151   -0.829696-277.4245895529
  12. C    -6.165153   -2.343643   -0.898365-283.2165865995
  13. C    -6.712190   -1.145760   -1.421159  -9.3147329612
  14. C    -7.060564   -2.833132    0.080596 380.3711895763
  15. C    -9.208210   -2.066247    1.101559-467.7889567110
  16. C    -7.922065   -0.916910   -0.739540 201.3646632237
  17. C   -11.282590    5.381718   -1.663211-540.4316004589
  18. C   -10.670772    6.747923   -1.710695 143.7736091289
  19. C   -10.328705    7.238551   -0.290754 -30.3130114520
  20. C    -8.464544    8.733377   -0.805168-586.2149052104
  21. C   -10.040243    9.314705    0.944322***************
  22. C    -8.847180    0.212965   -0.847346  72.2877314343
  23. C     6.229321   -0.195283   -2.427840-210.9788362866
  24. C     6.699676    1.100447   -1.900541  70.2687170438
  25. C     6.785502    3.010120   -0.825703-355.9156319213
  26. C     8.028617    2.839938   -1.467648 426.7389711446
  27. C     9.024261    1.016942   -2.892390-302.1483334242
  28. C    -9.348257    2.407480   -1.820474 390.5043200461
  29. C   -10.575809    2.113843   -2.700000-323.8894141989
  30. C   -11.540929    3.260384   -2.776101-620.4389390874
  31. C     2.986862   -2.042765   -2.089518  11.6968562989
  32. O     1.630711   -5.432873   -2.157483  93.1135243952
  33. O    -5.087009   -4.839089   -0.211043  72.9510414250
  34. O    -9.873190    0.296152   -0.181681 -68.6402197827
  35. O     6.948994   -0.915368   -3.099277  95.7266970040
  36. O   -12.697710    3.110904   -3.114634 401.6972020154
  37. N     3.967886   -3.892902   -2.943979 116.4414876143
  38. N     0.390611   -3.526450   -2.180224 265.2008984775
  39. N    -2.324389   -5.437442   -0.751919-148.2317423228
  40. N    -4.916732   -2.843829   -1.282633 305.4340266193
  41. N    -8.114134   -1.955312    0.156902-230.9539175487
  42. N   -11.018638    4.552139   -2.606267 380.2945147569
  43. N    -9.877230    8.652155   -0.370122 258.5036491519
  44. N     4.924474   -0.502664   -2.123013 215.6355829969
  45. N     7.956171    1.637489   -2.136009-132.5365606523
  46. N     5.979164    1.935389   -1.100758 113.5162407568
  47. N    -8.497453    1.222268   -1.710164-435.9347789902
  48. C    -4.908910   -0.805702    2.365007 -99.2392975124
  49. C     1.449840   -2.803117    1.704121 -36.5368989303
  50. C    -5.562021   -1.983828    2.799913 198.0997635927
  51. C    -4.912194   -4.361848    3.190852-722.8912105207
  52. C    -3.384693   -2.479652    2.487887 154.2169978371
  53. C    -2.191999   -3.324907    2.421279-234.3356633597
  54. C     0.177998   -3.399297    1.871607-172.9410123068
  55. C     0.328736   -4.795733    1.697967 264.3400811091
  56. C     2.196681   -6.342022    1.096276-518.0384763209
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  58. C     3.786650   -3.779975    1.133648-167.3290967257
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  86. N     1.649179   -5.040191    1.422776-109.9415766948
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  91. N    -5.467518    0.450043    2.095523 185.0479457729
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