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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » Gaussian » Gaussian几何优化后的键长不合理
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jianqin

金虫 (正式写手)

[求助] Gaussian几何优化后的键长不合理

用Gaussian 09做分子几何优化。分子的部分结构见图1，具有两个手性中心（C3和C6）。几何优化分步过程如下：先用chem3D MM2做初步优化，再用PM3优化（包括频率分析），接下来用RHF 6-31G做优化（包括频率分析），计算均成功完成。但是分子中的碳硫键C3-S1（图1），经PM3优化后，键长1.882埃，基本合理，经RHF 6-31G优化后竟然变成3.172埃，显然是不合理的。我的疑问如下：
我的这种分步优化应该是合理的吧？
键长不合理的情况是否与分子中包含手性中心有关？因为C3是手性的，导致gaussian对碳硫键的处理不合理？（另一个手性中心C6周围的键长均在合理范围内）
gaussian中对手性分子的几何优化有什么需要特别注意的吗？
6-31G的基组对于处理硫这样的原子足够吗？
补充：刚看到其他的帖子，认为初始分子的构型是否合理，对找到正确的优化结构很关键？那么我的分步优化产生的构型是否是比较合理的构型呢？


[ Last edited by jianqin on 2011-7-15 at 09:40 ]
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1楼 2011-07-15 09:27:48
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by fatpig8832 at 2011-07-15 10:20:09:
这分子又不大，起码加个*吧... 6-31g* 即 6-31g(d) ...

我是准备HF 6-31G优化后，再用B3LYP 6-311+G(d,p)优化
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3楼2011-07-15 10:33:52
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-15 12:29:20:
1、这类小分子，根本没必要预优化，根据经验，在Gview里面直接画好，然后上Gaussian直接跑就行。
2、基组偏小，6-311g*跑这个也不过半个小时左右
3、手性中心对优化没有影响，只要你的初始结构合理即可
4、分析 ...

刚学gaussian，很多不懂。

感谢zhangmt和其他人的热心指导！

zhangmt和其他人均认为hf 6-31G是小基组，即使用6-311G*计算也很快，但是我画出的是分子的一部分。事实上是某一偶电子离子的一部分（离子一共40个原子），我计算时需要5个小时左右，是否离子的计算比中性分子更慢？当然电脑配置也有关系。

我先用pm3的结果直接用b3lyp 6-31G*优化，并缩小步长试试，想请问，步长设置多少比较合理？查了下，默认是30.
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6楼2011-07-15 15:29:15
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-15 15:42:54:
1、计算不要在windows下面做，改在linux下面计算。超快，而且不易出差错
2、40个原子小case。基函数2000个以内算起来都很快。3000个就要跑很久了。
3、没必要用半经验的，连hf也不用，直接上密度泛函，找个合适 ...

谢谢zhangmt！

关于计算时间，我再补充说明一下：在linux下(redhat enterprise 5)我也进行过gaussian 09的计算。
一个41个原子的中性分子（有C,N,O,S），用B3LYP 6-311+G(d,p)方法，设置内存和CPU(intel xeon)如下：mem=2GB， nproc=4，计算耗时约14小时，同样分子用B3LYP 6-31+G(d,p)，内存和CPU设置同前，计算耗时约7小时。
请问这个计算时间对于你们来说是否太长了？
是什么原因导致我的计算时间如此长？
是否是我的某些设置有问题？除了设置基组，自旋度1，其他均默认。
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8楼2011-07-15 17:24:18
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jianqin

金虫 (正式写手)
当然用B3LYP 6-311+G(d,p)方法，windows下算了约有2天...彻底无语了。
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9楼2011-07-15 17:25:30
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-15 17:48:06:
如果不是阴离子体系的话，用不到弥散啊。少了弥散，基组数目可就少了好多呢。
如果初始构象合理的话，1-2个小时搞定应该问题不大。
话说，10多个小时也是可以接受的范围——头一天晚上递任务，早起就能分析结果 ...

如果算的是正离子呢？需要加弥散和极化吗？

如果需要考虑氢键作用，是否弥散和极化是必须的？
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13楼2011-07-15 22:44:08
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jianqin

金虫 (正式写手)
下面说明下周末的计算情况：
1. 构建初始结构后，直接用DFT方法，B3LYP 6-31+g(d,p)，得到的结果与分步优化一样。

2. 减小步长后，iop(1/8=10) or opt(maxstep=10) 得到的结果也一样，碳硫键键长不合理。

3. gaussian中可以把键长限制在某一范围内做几何优化吗？

4. 优化后的不合理结构见首页。
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14楼2011-07-18 08:31:15
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jianqin

金虫 (正式写手)
不合理结构见图（首页不能编辑了）

结构中有氮正离子
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15楼2011-07-18 08:33:18
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by fatpig8832 at 2011-07-18 10:30:55:
虽然不是很清楚，但你这张图上的C和N都没有连H，是一开始就没有任何H，还是你在画图时把H删掉了？

从第一页的图来看，至少N上要连H吧？

优化时有氢的，但为了把图显示清楚，氢不显示了
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18楼2011-07-18 11:08:41
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jianqin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zhangmt at 2011-07-18 12:17:53:
别隐藏H啊，你直接贴gjf文件吧。看起来方便些。。这样看不方便。

%mem=2GB
%nproc=4
%chk=298.chk
# opt freq rb3lyp/6-31+g(d,p) geom=connectivity iop(1/8=10)

298 B3LYP 6-31+G(d p)

1 1
N                  2.22760000    1.72230000    1.05790000
C                  1.83990000    1.04100000   -0.16230000
C                  2.03220000   -0.30580000    0.00070000
C                  2.69640000   -0.51510000    1.35790000
C                  2.71530000    0.86840000    1.94170000
C                  1.37260000    1.83320000   -1.32620000
O                  0.65420000    1.50310000   -2.24220000
O                  1.85080000    3.10450000   -1.31520000
C                  2.01170000   -1.52080000    2.26630000
S                  1.78010000   -1.63190000   -1.09060000
N                 -1.05170000   -1.17570000   -1.58920000
C                 -0.03270000   -2.13170000   -1.17050000
C                 -0.54220000   -2.78790000    0.11500000
C                 -1.93870000   -2.22800000    0.38070000
C                 -2.10220000   -1.01740000   -0.54760000
C                 -2.02880000    0.29220000    0.24680000
N                 -3.17820000    1.08830000    0.40970000
O                 -0.96860000    0.71730000    0.71280000
C                 -4.52800000    0.52100000    0.19490000
C                 -3.13680000    2.24610000    1.33200000
H                  2.12800000    2.69930000    1.18130000
H                  3.75900000   -0.84250000    1.18900000
H                  3.07550000    1.11010000    2.95210000
H                  1.55940000    3.58050000   -2.08770000
H                  2.23790000   -1.32120000    3.32170000
H                  2.35480000   -2.54110000    2.04090000
H                  0.91560000   -1.51540000    2.13980000
H                 -0.73190000   -0.33980000   -2.02400000
H                  0.11560000   -2.86170000   -2.01020000
H                 -0.55840000   -3.89000000    0.01830000
H                  0.13400000   -2.57400000    0.97260000
H                 -2.07050000   -1.95970000    1.44550000
H                 -2.71660000   -2.98640000    0.16780000
H                 -3.07320000   -1.06790000   -1.11020000
H                 -4.51470000   -0.22770000   -0.61370000
H                 -5.21720000    1.32420000   -0.10090000
H                 -4.92180000    0.04440000    1.10420000
H                 -4.05570000    2.83880000    1.22480000
H                 -3.04440000    1.93280000    2.38180000
H                 -2.28440000    2.89360000    1.08750000

1 2 1.0 5 2.0 21 1.0
2 3 2.0 6 1.0
3 4 1.0 10 1.0
4 5 1.0 9 1.0 22 1.0
5 23 1.0
6 7 2.0 8 1.0
7
8 24 1.0
9 25 1.0 26 1.0 27 1.0
10 12 1.0
11 12 1.0 15 1.0 28 1.0
12 13 1.0 29 1.0
13 14 1.0 30 1.0 31 1.0
14 15 1.0 32 1.0 33 1.0
15 16 1.0 34 1.0
16 17 1.0 18 2.0
17 19 1.0 20 1.0
18
19 35 1.0 36 1.0 37 1.0
20 38 1.0 39 1.0 40 1.0
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
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