• 高性價比熱力學組合方法G4(MP2)-6X的計算方法

    高性價比熱力學組合方法G4(MP2)-6X的計算方法

    文/Sobereva @北京科音

    First release: 2018-May-26  Last update: 2019-Jul-30



    在2011年,J. Chem. Theory Comput., 7, 112-120中,幾個非Gn系列方法的官方人員提出了G4(MP2)-6X熱力學組合方法,號稱耗時與G4(MP2)相仿佛,而精度很接近昂貴得多的G4。其相對于G4(MP2)最主要變化是把MP2換成了SCS-MP2,把CCSD(T)的CCSD和(T)部分的相關能乘了系數,把優化和振動分析的泛函從B3LYP改為BMK。此方法竟然一直到當下最新的G16 B.01里都仍然沒有被加入,好在文章的補充材料里給出了基于Gaussian做此方法計算的Perl腳本,使用很簡單,這里簡單說一下用法。原作者給的腳本只能輸出H(0)和H(T),沒法輸出指定溫度下的自由能和內能,因此我對腳本進行了一些修改使之能夠輸出。

    首先需要編輯模板.gjf文件,內容如下,也可以直接從這里下:G4MP2_6x.gjf。需要將此文件中的坐標、電荷和自旋多重度改成自己分子的情況
    %chk=mol.chk
    # BMK/6-31+G(2df,p) Opt

    A molecule G4(MP2)-6X calculation

    0 1
     C                  0.00000000    0.00000000   -0.56221066
     H                  0.00000000   -0.92444767   -1.10110537
     H                 -0.00000000    0.92444767   -1.10110537
     O                  0.00000000    0.00000000    0.69618930

    --Link1--
    %chk=mol.chk
    # Geom=AllCheck Guess=Read BMK/6-31+G(2df,p) Freq

    --Link1--
    %chk=mol.chk
    # Geom=AllCheck Guess=Read CCSD(T,FrzG4)/GTBas1

    --Link1--
    %chk=mol.chk
    # Geom=AllCheck Guess=Read MP2(FrzG4)/GTMP2LargeXP

    --Link1--
    %chk=mol.chk
    # Geom=AllCheck Guess=Read HF/GFHFB3

    --Link1--
    %chk=mol.chk
    # Geom=AllCheck Guess=Read HF/GFHFB4

    用Gaussian運行此腳本,產生比如G4MP2_6x.out。G09和G16經測試都可以用。

    下載此Perl腳本:G4MP2_6x.pl。把Gaussian輸出文件文件和這個.pl文件都拷到Linux下,運行G4MP2_6x.pl G4MP2_6x.out,這個Perl腳本就會自動把相關數據從Gaussian輸出文件中提取出來并進行處理,默認是在標況下算的。輸出信息例子如下
       Temperature (K)   298.15
       Pressure (atm)     1
       NImag     0
       E_ele    -114.40450436
       H(0K)    -114.37806386
        H(T)    -114.37424742
        U(T)    -114.37519161
        G(T)    -114.39906286

    Nimag就是虛頻數目,E_ele就是電子能量,其它的都不言自明,單位是Hartree。

    如果需要計算別的溫度和大氣壓的情況,用文本編輯器打開.pl腳本,修改開頭的$temp和$pres即可。


    注:后來此方法的作者又提出了G4(MP2)-XK,把G4(MP2)-6X用的Pople基組改為了def2系列,使得此方法可以用于H~Rn的主族體系,對前四周期精度和G4(MP2)-6X相仿佛。在其原文DOI: 10.1021/acs.jctc.9b00449的補充材料里提供了相應的結合Gaussian使用的Perl腳本。

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