Как заморозить углы в рачётах при помощи pc gamess?

[Rusia]

Грановский ответил, что в мануале нормально написано, я так и не понял.

Мне нужно создать плоский азот(а так- он пирамидальный) но как сделать, чтобы уголы не сбивались?

Что и куда поставить, а то я как-то не понял...

Вот для примера молекулка.

Код: Выделить всё

 $CONTRL RUNTYP=Optimize $END
 $CONTRL SCFTYP=RHF $END
 $CONTRL COORD=ZMT UNITS=ANGS $END
 $CONTRL MAXIT=90 $END
 $CONTRL  DFTTYP=B3LYP1 $END
 $CONTRL ICHARG=0  MULT=1 $END
 $SYSTEM MWORDS=200 $END         
 $statpt IFREEZ(1) = 1,3,4,    1,3,5,    $end 
 $BASIS GBASIS=N311 NGAUSS=6 $END
 $basis ndfunc=1 diffsp=.t. elneg(1)=7,8,35,17,16 $end
 $SCF DIRSCF=.TRUE. $END
 $CONTRL NOSYM=1  $END
 $DATA

c1
 C   
 H        1   1.1060149
 N        2   2.0551022    1    37.7267443
 H        3   1.0067089    1   120.0000000    2     0.2146434    0
 H        3   1.0089531    1   120.0000000    2   179.5855817    0
 O        1   1.2111976    3   125.0756702    4  -179.7973404    0


$END

[Darth Vasya]

Раз он не хочет быть плоским сам, напрашивается вопрос: а вы точно воспроизводите какую-то физически осмысленную ситуацию?

[Nord]

Проблема плоский/пирамидальный азот потихоньку становится популярной
Дело вот в чем. Мои коллеги (я сам подобными системами не занимаюсь) говорят, что то, каким получится азот неожиданно сильно зависит от метода и базиса, причем в одном и том же методе в разных базисах может получаться разный ответ, а при расширении базиса он еще и альтернитует. Так, в частности происходит в методе MP2. Более того, если я правильно помню, разные функционалы тоже дают разные результаты.

По теме.
У GAMESS'а есть несколько способов заморозки: во внутренних координатах и в декартовых. В обоих случаях это задается массивом ifreez(1). Этот массив содержит номера замораживаемых координат. Во внутренних координатах (NZVAR=3*n-6), замораживаются координаты, которые перечислены в массиве IZMAT(1) в порядке их следования. В декартовых координатах (NZVAR=0), нумерация сплошная: координаты первого атома имеют номера от 1 до 3 (x,y,z), далее, координаты второго атома имеют номер от 4 до 6 и так далее.

На всякий случай вот цитата из мануала (чтобы Вы проверили свое понимание )

IFREEZ = array of coordinates to freeze. These may be
internal or Cartesian coordinates. For example,
IFREEZ(1)=1,3 freezes the two bond lengths in
the $ZMAT example, while optimizing the angle.
If NZVAR=0, so that this value applies to the
Cartesian coordinates instead, the input of
IFREEZ(1)=4,7 means to freeze the x coordinates
if the 2nd and 3rd atoms in the molecule.

See also IFZMAT and FVALUE in $ZMAT, and IFCART
below, as IFREEZ does not apply to DLC internals.

[Rusia]

Вот я начинаю чувствовать себя тупым...

Но как это КОНКРЕТНО применить? Просто очень срочно надо и времени тыркаться нету...

[alxyppv]

Ну например, возьмете декартовы координаты, сделайте так, чтобы у атомов азота и его окружения была одна и та же координата по какой-то оси (скажем, z=0, азот и связанные с ним атомы лежат в плоскости xy), и зафиксируйте z этих атомов через команду ifreez, как написал Nord.

[Rusia]

Вы не понимаете! Я всё это делаю, но мне нужен пример, КАК ЭТО ДЕЛАТЬ!

Потомучто я не понял, ЧТО КОНКРЕТНО писать в ifreez'e я выложил входной файл для PC gamess'a,
я хотел бы увидеть строчку, которую надо написать, чтобы заморозить УГЛЫ на атоме азота, но как ни пытаюсь, всё не получается, уже даже не знаю что делать.

А все только и говорят всё- просто, читай мануалы. А я не понимаю, как конкретно вставить эти параметры...

всёравно углы искривляет.

Если меня просят оптимизировать структуру с плоским азотом, это говорит о том, что человек понимает, что он примидальный, но нужны зачемт-то "виртуальные данные" про плоский.

[alxyppv]

Ну, например, так. Я перевел Вашу молекулу в декартовы координаты и заморозил z-координаты азота и трех связанных с ним атомов. Результат оптимизации - молекула абсолютно плоская (хотя на коорд. кислорода и третьего водорода ограничений не было).

Код: Выделить всё

 $CONTRL RUNTYP=Optimize $END
 $CONTRL SCFTYP=RHF $END
 $CONTRL UNITS=ANGS $END
 $CONTRL MAXIT=90 $END
 $CONTRL DFTTYP=B3LYP1 $END
 $CONTRL ICHARG=0  MULT=1 $END
 $SYSTEM MWORDS=200 $END         
 $statpt IFREEZ(1) = 3,9,12,15 $end
 $BASIS GBASIS=N311 NGAUSS=6 $END
 $basis ndfunc=1 diffsp=.t. elneg(1)=7,8,35,17,16 $end
 $SCF DIRSCF=.TRUE. $END
 $CONTRL NOSYM=1  $END
 $DATA
 CNH3O
C1
CARBON      6.0     -0.089884690        -0.403526495         0.000000000
HYDROGEN    1.0     -0.047553719        -1.508730745         0.000000000
NITROGEN    7.0      1.146820045         0.163663631         0.000000000
HYDROGEN    1.0      1.967801840        -0.418957401         0.000000000
HYDROGEN    1.0      1.241132518         1.168184869         0.000000000
OXYGEN      8.0     -1.135767787         0.207314142         0.000000000
 $END
 

[Rusia]

Ну, например, так. Я перевел Вашу молекулу в декартовы координаты и заморозил z-координаты азота и трех связанных с ним атомов. Результат оптимизации - молекула абсолютно плоская (хотя на коорд. кислорода и третьего водорода ограничений не было).

Код: Выделить всё

 $CONTRL RUNTYP=Optimize $END
 $CONTRL SCFTYP=RHF $END
 $CONTRL UNITS=ANGS $END
 $CONTRL MAXIT=90 $END
 $CONTRL DFTTYP=B3LYP1 $END
 $CONTRL ICHARG=0  MULT=1 $END
 $SYSTEM MWORDS=200 $END         
 $statpt IFREEZ(1) = 3,9,12,15 $end
 $BASIS GBASIS=N311 NGAUSS=6 $END
 $basis ndfunc=1 diffsp=.t. elneg(1)=7,8,35,17,16 $end
 $SCF DIRSCF=.TRUE. $END
 $CONTRL NOSYM=1  $END
 $DATA
 CNH3O
C1
CARBON      6.0     -0.089884690        -0.403526495         0.000000000
HYDROGEN    1.0     -0.047553719        -1.508730745         0.000000000
NITROGEN    7.0      1.146820045         0.163663631         0.000000000
HYDROGEN    1.0      1.967801840        -0.418957401         0.000000000
HYDROGEN    1.0      1.241132518         1.168184869         0.000000000
OXYGEN      8.0     -1.135767787         0.207314142         0.000000000
 $END
 

Огромное спасибо!!!

Всё-таки я химик... , в дальнейшем я собираюсь работать с этими расчётами так что скоро будет меньше глупых вопросов.

[Nord]

Я встряну и позанудствую: для того, чтобы зафиксировать плоскую кофигурацию, необходимо заморозить одно расстояние -- расстояние от азота до тройки связанных с ним атомов, а замораживается четыре координаты, что не есть хорошо.

Все-таки замораживать правильнее во внутренних координатах

[Rusia]

Я встряну и позанудствую: для того, чтобы зафиксировать плоскую кофигурацию, необходимо заморозить одно расстояние -- расстояние от азота до тройки связанных с ним атомов, а замораживается четыре координаты, что не есть хорошо.

Все-таки замораживать правильнее во внутренних координатах

Тогда будьте добры подсказать, как это корректнее сделать.

[Nord]

Я встряну и позанудствую: для того, чтобы зафиксировать плоскую кофигурацию, необходимо заморозить одно расстояние -- расстояние от азота до тройки связанных с ним атомов, а замораживается четыре координаты, что не есть хорошо.

Все-таки замораживать правильнее во внутренних координатах

Тогда будьте добры подсказать, как это корректнее сделать.

А я все сказал, какие-то слова непонятны?

[Darth Vasya]

расстояние от азота до тройки связанных с ним атомов

Это как - расстояние до тройки атомов? Я б скорее двугранный угол замораживал...

[Rusia]

Я проблема в том, что я никак не могу запустить даже простую молекулу, замороженную через ifreez, чтобы хоть один угол не двигался, если задавать геометрию через z-матрицу...

[Nord]

расстояние от азота до тройки связанных с ним атомов

Это как - расстояние до тройки атомов? Я б скорее двугранный угол замораживал...

Три атома образуют плоскость. Расстояние от точки до плоскости -- перпендикуляр, опущенный на нее. Нужно, чтобы он был нулевой. У GAMESS'а есть такой очень похожий тип внутренней координаты (тип 4)

[Nord]

Я проблема в том, что я никак не могу запустить даже простую молекулу, замороженную через ifreez, чтобы хоть один угол не двигался, если задавать геометрию через z-матрицу...

Как Вы задаете геометрию -- через z-матрицу или в декартовых координатах -- gamess мало волнует. Его волнует содержимое переменной nzvar. Если он не нулевое, то он считывает из массива zmat(1) переменные, определяющие внутренние координаты. И именно их морозит опция ifreez. Почитайте мануал внимательно.

[Rusia]

Я проблема в том, что я никак не могу запустить даже простую молекулу, замороженную через ifreez, чтобы хоть один угол не двигался, если задавать геометрию через z-матрицу...

Как Вы задаете геометрию -- через z-матрицу или в декартовых координатах -- gamess мало волнует. Его волнует содержимое переменной nzvar. Если он не нулевое, то он считывает из массива zmat(1) переменные, определяющие внутренние координаты. И именно их морозит опция ifreez. Почитайте мануал внимательно.

Вот оно!!! Я читаю, но спешка не позволяет заметить такие тонкости...

Спасибо!

[Darth Vasya]

Три атома образуют плоскость. Расстояние от точки до плоскости -- перпендикуляр, опущенный на нее. Нужно, чтобы он был нулевой. У GAMESS'а есть такой очень похожий тип внутренней координаты (тип 4)

Ясно. С гамессами не работаем, поэтому мыслим в терминах z-матриц

[Rusia]

Расчёты показывают, что энергитически выгоднее азоту быть плоским, чем пирамидальным.

Что не может быть- Х-ray показывают его пирамидальность. Различие энергий между плоским/пирамидальным близко к нулю. Насколько разность 2 расчитанных энергий хорошо сопастовивимы с экскперементальными данными? Например, барьером инверсии?

[Lexx]

Расчёты показывают, что энергитически выгоднее азоту быть плоским, чем пирамидальным.

Что не может быть- Х-ray показывают его пирамидальность. Различие энергий между плоским/пирамидальным близко к нулю. Насколько разность 2 расчитанных энергий хорошо сопастовивимы с экскперементальными данными? Например, барьером инверсии?

Когда как. У меня с азотами такая же проблема. Не подбирается универсальный базис при расчете в котором получается нужная конформация молекулы для широкого ряда структур. Расчитываю ионы [NH2-pyridine-X]+, соответственно конформации: эл пара аминогруппы лежит в плоскости кольца или перпендикулярна ему. В зависимости от этого меняется длина связи N-N. Причем разница энергий конформаций - очень маленькая (правда одна из них всегдя является переходным состоянием). Это соответсвует данным ЯМР, т.к. там видно, что NH2 достаточно быстро вращается. Если будет рядом объемный заместитель - вращение замедлится и можно видеть 2 сигнала NH
Вообще, барьеры инверсии сильно различаются в зависимости от молекулы. Но они приведены в справочниках, т.ч. проверьте. Кстати, а вы проверяете, находитесь ли вы в минимуме, или в переходном состоянии? И если не сексрет, то что за молекулы считаете?

[VTur]

Простой ответ, взять самый большой базис, который Вашей ЭВМ по зубам. Тут всё дело - с какой точностью хотите посчитать?
На малых молекулах (3-5 атомов) получал точность энтальпии образования 1-2 кДж/моль, но базис был aug-ccpV5z + эксп. частоты и без вн. вращ. Методом проб и ошибок для себя уяснил, меньше 6-311++G(3df,3pd) для термодинамики не использовать.