尋找過(guò)渡態(tài)的方法tsqst2qst3_第1頁(yè)
尋找過(guò)渡態(tài)的方法tsqst2qst3_第2頁(yè)
尋找過(guò)渡態(tài)的方法tsqst2qst3_第3頁(yè)
尋找過(guò)渡態(tài)的方法tsqst2qst3_第4頁(yè)
尋找過(guò)渡態(tài)的方法tsqst2qst3_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、過(guò)渡態(tài)簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是化學(xué)反應(yīng)中瞬間形成的高自由能的不穩(wěn)定復(fù)合物，形象點(diǎn)說(shuō)就是就是反應(yīng)勢(shì)能面上的一個(gè)鞍點(diǎn)，所謂的找過(guò)渡態(tài)也就是要找到這個(gè)反應(yīng)勢(shì)能面上的這個(gè)鞍點(diǎn)，這里以DA反應(yīng)作為例子簡(jiǎn)單說(shuō)下我用gaussian找過(guò)渡態(tài)的經(jīng)驗(yàn)。Gaussian里面找過(guò)渡態(tài)主要有3種方法：TS、QST2以及QST3。這里套用gaussian手冊(cè)里的說(shuō)明。TS是進(jìn)行過(guò)渡態(tài)而不是局部最小值的優(yōu)化計(jì)算。QST2是使用STQN 方法尋找過(guò)渡態(tài)結(jié)構(gòu)。這個(gè)選項(xiàng)需要輸入反應(yīng)物和產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)，先后通過(guò)兩組連續(xù)的標(biāo)題和分子說(shuō)明部分定義。注意在這兩個(gè)結(jié)構(gòu)中的原子順序必需一致。TS 不能和QST2 合用。QST3是使用STQN 方法尋找過(guò)

2、渡態(tài)結(jié)構(gòu)。這個(gè)選項(xiàng)需要輸入反應(yīng)物，產(chǎn)物和最初的過(guò)渡態(tài)結(jié)構(gòu)，先后由三組連續(xù)的標(biāo)題和分子說(shuō)明部分定義。注意在這三個(gè)結(jié)構(gòu)中的原子順序必需一致。TS 不能和QST3 合用。接下來(lái)貼出幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明下TS、QST2和QST3的輸入文件該怎么寫(xiě)%chk=c2h4_c4h6_ts%nproc=1%mem=200mb# opt=(ts,calcfc) freq=noraman b3lyp/6-31g* Title Card Required0 1C                 

3、-0.37960200    1.41026100    0.50972400H                 -0.06409400    1.04025400    1.48028400H                 -0.26589500    2

4、.48067200    0.40089100C                 -1.26020300    0.70558300   -0.28508700H                 -1.84635800    1.22289600   -1.0

5、4415700C                 -1.26023800   -0.70552500   -0.28508700H                 -1.84641800   -1.22280900   -1.04415900C    

6、;             -0.37967300   -1.41024700    0.50972300H                 -0.06414500   -1.04025600    1.48028200H          

7、;       -0.26601500   -2.48066300    0.40088700C                  1.45648200    0.69084700   -0.25401700H                

8、;  1.98402400    1.24692000    0.51079100H                  1.29283800    1.24312300   -1.17152100C                  1.45645300  &

9、#160;-0.69091000   -0.25401800H                  1.29278400   -1.24317800   -1.17152200H                  1.98396500   -1.24700700  

10、60; 0.51079200qst2%chk=c2h4_c4h6_qst2%nproc=1%mem=200mb# opt=(calcfc,qst2) freq=noraman b3lyp/6-31g*Title Card Required0 1C                 -3.17791906    1.13289796   -1.01187682H         &

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19、#160;   0.12780100    0.00402400C                  0.66866000    1.30146700   -0.16992700H                  1.26438900    2.14276400

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25、0200    0.44176200qst3%chk=c2h4_c4h6_qst3%nproc=1%mem=200mb# opt=(calcall,qst3,noeigentest) freq=noraman b3lyp/6-31g*Title Card Required0 1C                 -3.17791906    1.13289796   -1.01187682H   

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29、60;   1.13693077   -1.01187682H                 -0.80804382    0.20607449   -1.01187682H                  0.78957977    1.14328807 

30、;  -1.01187682C                 -2.59776413    0.98894279    1.10133233H                 -3.14031063    0.06692559    1.12200992H 

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35、    2.14276400   -0.50621500C                 -0.66890700    1.30134300   -0.16992700H                 -1.26479300    2.14252900&#

36、160;  -0.50621700C                 -1.41434600    0.09433800    0.31826600H                 -1.42372700    0.10749400    1.42898900H

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38、60;           1.14229400   -2.05288100    0.44176200H                  1.12544800   -1.41421500   -1.20543600C            

39、60;    -0.77017000   -1.21437000   -0.17552800H                 -1.12517200   -1.41443600   -1.20543700H                 -1.1

40、4189800   -2.05310200    0.44176200Title Card Required0 1C                  0.39335100   -1.40752200    0.50945100H                  0.07415

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42、0   -0.28512700H                  1.85846600   -1.20567200   -1.04409200C                  1.25346800    0.71680900   -0.28478600H

43、                  1.83499300    1.23987800   -1.04346600C                  0.36574900    1.41309100    0.50971100H      

44、            0.05414500    1.04053600    1.48056200H                  0.24248700    2.48246500    0.40066900C            

45、     -1.45041500   -0.70335800   -0.25427100H                 -1.97290400   -1.26432600    0.51044000H                 -

46、1.28115600   -1.25385900   -1.17177300C                 -1.46240700    0.67835900   -0.25370700H                 -1.30467900    1.

47、23254800   -1.17112400H                 -1.99537500    1.22910700    0.51125200這里需要注意下反應(yīng)物的構(gòu)型以及產(chǎn)物的構(gòu)型都必須是優(yōu)化過(guò)的。QST3最后一個(gè)構(gòu)型是自己猜測(cè)的過(guò)渡態(tài)的構(gòu)型，所以這里需要一定的化學(xué)功底。另外使用QST2以及QST3時(shí)要注意你所假定的反應(yīng)物與產(chǎn)物中間應(yīng)該沒(méi)有別的中間體并且只有一個(gè)過(guò)渡態(tài)，否則不保證你能優(yōu)化出來(lái)什么東西

48、所以我比較推薦直接用TS進(jìn)行過(guò)渡態(tài)優(yōu)化，這當(dāng)然需要涉及到自己猜過(guò)渡態(tài)的一個(gè)過(guò)程，需要對(duì)一些常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理有個(gè)細(xì)致的了解才能很好的猜過(guò)渡態(tài)。選定用哪一種方法后接著就是如何獲取力常數(shù)，是使用rcfc，calcfc還是calcall由于這一步直接關(guān)系著整個(gè)體系的計(jì)算量所以需要慎重選擇，如果你是讀上一個(gè)計(jì)算chk文件進(jìn)行過(guò)渡態(tài)優(yōu)化，并且上一個(gè)計(jì)算做了頻率分析，那毫無(wú)疑問(wèn)要加上rcfc，這可以節(jié)省大量的時(shí)間。如果從頭開(kāi)始找過(guò)渡態(tài)的話還是calcfc的好，也就是在第一步計(jì)算下力常數(shù)，至于calcall個(gè)人推薦不到萬(wàn)不得已不要使用，雖然有時(shí)它也可以最快的找到過(guò)渡態(tài)，例如我曾經(jīng)試過(guò)加calcall優(yōu)化15

49、步找到過(guò)渡態(tài)，而用calcfc花了47步才找到過(guò)渡態(tài)，但仍不推薦使用- -！剩下還有一種方法找過(guò)渡態(tài)主反應(yīng)坐標(biāo)法，該方法通過(guò)指定體系中主要參加反應(yīng)的鍵的原子通過(guò)對(duì)其初始Hessian 矩陣中該坐標(biāo)的行和列計(jì)算數(shù)值二階導(dǎo)數(shù)的方法來(lái)獲得過(guò)渡態(tài)，示例如下。%chk=c2h4_c4h6_ts_d%mem=200mb%nproc=1# opt=(ts,modredundant) freq=noraman b3lyp/6-31g*Title Card Required0 1C              &#

50、160;  -0.26442100    0.42403600    1.41432400H                 -1.29899800    0.82842200    1.42370100H                  0.0413110

51、0    0.34416800    2.47445600C                  0.61836500    1.38088300    0.66866500H                  1.22997800    2.04931100&

52、#160;   1.26439800C                  0.61836500    1.38088300   -0.66866500H                  1.22997800    2.04931100   -1.26439800C&#

53、160;                -0.26442100    0.42403600   -1.41432400H                 -1.29899800    0.82842200   -1.42370100H                  0.04131100    0.34416800   -2.47445600C                 -0.26442100  &#

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