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xtdut銀蟲 (小有名氣)
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[交流]
【求助】如何計算有機小分子的三重態(tài)能級（T1-S0）？
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看了論壇里很多大牛關于類似問題的回復，但是還是不知道在Gaussian中如何具體操作。拿最簡單的吡啶環(huán)為例來說吧： 1.先優(yōu)化基態(tài)的最低能量構型： # opt b3lyp/6-31+g(d) Charge = 0 Multiplicity = 1 2.接著計算三重態(tài)的所謂垂直激發(fā)能： # td=(triplets,nstates=3,root=1) b3lyp/6-31+g(d) Charge = 0 Multiplicity = 1 3.然后優(yōu)化此三重態(tài)的最低能量構型： # opt b3lyp/6-31+g(d) Charge = 0 Multiplicity = 3 問題是第二步計算了三個三重態(tài)，此步優(yōu)化的是不是這三個三重態(tài)呢？還是應該在第二步中只計算一個三重態(tài)，然后在此步中優(yōu)化此三重態(tài)也就是我們需要的T1態(tài)呢？還有這一步中自旋多重度為3沒有錯誤吧？引申一下，若是在第二步中計算了十個單重態(tài)（也即十個吸收峰，假設它們均存在），在此步中優(yōu)化單重態(tài)的最低能量構型如何計算，自旋多重度也是3對嗎？ 4.最關鍵一步，就是計算從最低能量構型的三重態(tài)回落到基態(tài)的過程，不知道如何計算？ 我知道對各位大牛來說，這是個最簡單計算發(fā)射光譜（不論是熒光光譜還是磷光光譜）的事情，原理也就是F-C原理搞清楚了，計算應該沒有問題，可是對我們菜鳥來說，這些具體的操作才是問題的關鍵，希望各位大牛能夠耐心指點一下，而不是一句F-C原理了事，謝謝大家了！ 另外相關問題是：在計算類似問題時，我們這些非專業(yè)的人也就是用普通帶XP的計算機算算而已，分子中要是有3到7個環(huán)左右（而這在有機合成中是非常常見的）時，可能光優(yōu)化構型就得好幾天，這中途要是碰上什么事情（停電、誤操作等）停機了，就只能從頭開始算，有沒有什么辦法能夠接著上次終止的地方繼續(xù)計算的，如何操作？我知道對各位專業(yè)人士來說這種事情無法想象，可國情如此，只好這么不專業(yè)地蠻干了。 |
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2樓2009-11-06 11:52:17
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xtdut(金幣+5,VIP+0):非常感謝您的回復！ 11-6 13:11
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首先你的3個步驟都是正確的。 第二步計算td，gaussian默認三個態(tài)，如果是對稱性高的分子建議用 Largest Abelian subgroup 后的Nop 個數(shù)。為什么計算一個態(tài)需要用3個態(tài)或更多的態(tài)呢，那是因為求解這個態(tài)，需要用其它的態(tài)來對它就解。第2步，自旋多重度還是寫1，因為垂直激發(fā)是基于基態(tài)的構型，所以電荷和自旋多重度都是基態(tài)的。 第3步，優(yōu)化激發(fā)態(tài)的構型，電荷和自旋多重度當然需要激發(fā)態(tài)的，所以電荷和自旋多重度為0 3. 要想計算有機小分子的三重態(tài)能級（T1-S0），即是算激發(fā)態(tài)的發(fā)射，但是gaussian中沒這么直接的，我們可以轉換一下思路：要算發(fā)射，基于F-C原理，這時用優(yōu)化好的激發(fā)態(tài)的構型，但是電荷和自旋多重度寫0 1，那這時的構型相當于垂直時的基態(tài)構型，這時再做td，從輸出文件中找到Excited State 1: Triplet-A 2.6936 eV 460.28 nm f=0.0000 |
3樓2009-11-06 12:06:19
xtdut
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太感謝您了，還是有點不太明白，麻煩您耐心給指導一下： 也就是說第四步應該這樣寫： # td=(singlets,nstates=3,root=1) b3lyp/6-31+g(d) 0 1 還是應該這樣寫： # td=(triplets,nstates=3,root=1) b3lyp/6-31+g(d) 0 1 不太明白此時該計算單重態(tài)的發(fā)射還是三重態(tài)的發(fā)射？另外還想請教您一下，我在第三步優(yōu)化時優(yōu)化了三個三重態(tài)，還是只優(yōu)化了第一個三重態(tài)（也即T1態(tài)），如果我想知道第二或第三個三重態(tài)的能級（也即T2或者T3時），是不是只需要在第四步中將root改為等于2或者3即可呢（當然nstates的值也應該相應地改大點）？ |
4樓2009-11-06 13:10:44
wuy069
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xtdut(金幣+5,VIP+0):非常感謝！另外關于停機后接著繼續(xù)計算，你有沒有什么好的辦法？ 11-6 14:21
xtdut(金幣+5,VIP+0):非常感謝！另外關于停機后接著繼續(xù)計算，你有沒有什么好的辦法？ 11-6 14:21
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用下面這一種 #p td=(triplets,nstates=15,root=1，direct) b3lyp/6-31+g(d) test 0 1 因為是算三重態(tài)，所以命令行寫triplets；而用的是基態(tài)的構型，所以電荷和自旋多重度寫0 1 你第3步優(yōu)化的是第一個三重態(tài)（即T1態(tài)），后面說的對的,但要算第二或三激發(fā)態(tài)的td,你應該優(yōu)化好了激發(fā)態(tài)再做td. 如果你研究的分子比較大，建議把nstates寫大一些，要不可能會出錯 [ Last edited by wuy069 on 2009-11-6 at 14:12 ] |
5樓2009-11-06 14:08:01
wuy069
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xtdut(金幣+5,VIP+0):非常感謝您的回復！您也說了優(yōu)化可以支持接著算，那能量也可以嗎？也可以用restart嗎？希望能得到您再次耐心地指點。 11-7 08:17
xtdut(金幣+5,VIP+0):非常感謝您的回復！您也說了優(yōu)化可以支持接著算，那能量也可以嗎？也可以用restart嗎？希望能得到您再次耐心地指點。 11-7 08:17
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優(yōu)化任務接著繼續(xù)計算： % chk=Yourcheckfilename # B3LYP/6-31G(d) opt=restart Title 0 1 或者 % chk=Yourcheckfilename # B3LYP/6-31G(d) opt geom=check guess=read Title 0 1 如果是頻率計算，g09前的版本不支持接著算，g09計算時需要chk文件，命令行要寫savenm |
6樓2009-11-06 17:49:37
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"要算發(fā)射，基于F-C原理，這時用優(yōu)化好的激發(fā)態(tài)的構型，但是電荷和自旋多重度寫0 1，那這時的構型相當于垂直時的基態(tài)構型，這時再做td，從輸出文件中找到Excited State 1: Triplet-A 2.6936 eV 460.28 nm f=0.0000 本文來自: 小木蟲論壇 http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=1648347 請教3樓的：用激發(fā)態(tài)的構型為基態(tài)計算發(fā)射光譜沒錯，這時多重度是3啊，為什么還寫1呢？請不吝賜教！ |
10樓2010-12-27 12:31:14
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