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¿Cómo congelar a la manera desordenada un ángulo diedro dentro de un rango en una optimización modredundante de Gaussian?

Me gustaría realizar una optimización en Gaussian 09 de mi molécula con dos ángulos dihedrales congelados. Me gustaría que los valores de estos ángulos dihedrales no estén fijos, sino que puedan relajarse dentro de un rango de ±5°. En Gaussian 03 parece ser posible usando la palabra clave Opt=ModRedundant y la siguiente sintaxis:

[Tipo] N1 [N2 [N3 [N4]]] [[+=]valor] [A | F] [[mín] máx]]

He intentado usar la misma sintaxis en Gaussian 09, pero no funciona. ¿Es posible realizar dicho cálculo en Gaussian 09 o 16 sin utilizar el enfoque de exploración?

La calculación falla con el siguiente error:

Se ha leído la siguiente sección de entrada ModRedundant: 
Datos extras inválidos encontrados.

0 votos

¿Sabes si es posible en G03 o simplemente piensas así?

3voto

maccullt Puntos 1555

TL;DR: es imposible (=no documentado si se quiere) con Gaussian 09 Apo. E. 01 y mayores, podría ser posible con Gaussiano 16, pero en todos los casos, no a través de opt(modredundant).

No tengo conocimiento de ninguna descuidado congelación posibilidad de pre-Gaussiano 16, y en el segundo uno tiene que cavar más profundo en el manual y empezar a construir; pero al menos funciona en la teoría.

Gaussian 03

Por desgracia, se han malinterpretado los comandos que se encuentran en el manual. Usted puede encontrar la descripción completa de la opt a través de la palabra clave en El Archivo de Internet, pero voy a compartir las partes importantes aquí por conveniencia.

La construcción de

[Type] N1 [N2 [N3 [N4]]] [[+=]value] [A | F] [[min] max]]

de hecho, existe un opt(modredundant) sección de entrada, pero se comporta no como un descuidado congelar, sino como una gama criterio de exclusión, que se puede encontrar un poco más abajo en el manual:

[...]
Un asterisco (*) en el lugar de un átomo de número indica un comodín. Min y max , a continuación, definir un rango (o valor máximo si min no está dado) para coordinar las especificaciones que contiene comodines. La acción especificada por el código de la acción es tomada solamente si el valor de la coordenada está en el rango.
[...]

Por ejemplo, la entrada de

D * * * * F 175.0

se congela todos los ángulos diedros que son más pequeñas que 175.0°.

La entrada

D * 4  5 * F 160.0 175.0

se congela todos los ángulos diedros de todo el vínculo entre el átomo de 4 y 5 en el intervalo 160.0 - 175.0°.

La entrada

D 3 4  5 6 F 160.0 175.0

es un error de sintaxis, porque no contiene un comodín.

Gaussian 09

La opción modredundant a la opt palabra clave todavía existe, pero se ha modificado ligeramente el de entrada. Específicamente el [[+=]value]] se ha eliminado la parte. De nuevo puedes ver la página completa en El Archivo de Internet.
Los ejemplos de arriba debe, sin embargo, todavía se comportan de la misma.

[...]
Las líneas en un ModRedundant sección de entrada utilice la sintaxis siguiente:
[Type] N1 [N2 [N3 [N4]]] [A | F] [[min] max]]
[...]
Un asterisco (*) en el lugar de un átomo de número indica un comodín. Min y max sólo aplica para coordinar las especificaciones que contiene comodines. La acción especificada por el código de la acción es tomada solamente si el valor de la coordenada en la minmax rango (o por debajo del valor máximo si min no se da).
[...]

Por lo tanto, usted también sigue apareciendo el error "Invalid extra de datos que se encuentran".

Gauss 16

En esta versión, mientras que opt(modredundant) , aún se mantiene, una nueva característica que se enrolla. Tan lejos como puedo ver, no hay ningún cambio en Gaussian 09 con respecto a la modredundant sección de entrada. Usted puede encontrar que es vivir en la página de inicio de Gauss o una copia en El Archivo de Internet.

De acuerdo a esto, los ejemplos anteriores deben producir los mismos resultados.

La nueva característica es Generalizada Coordenadas Internas o GIC. Consulte la descripción en la página de inicio de Gauss o en El Archivo de Internet. Usted puede ver la GIC en acción en mi respuesta en Restringir el ángulo de enlace En Gaussiano molecular de la optimización de la estructura y en Gaussiano: Relajado escanear con modredundant optimización y ficticia de los átomos.

En teoría, usted debe ser capaz de congelar una GIC si cumple con ciertos criterios, por ejemplo, en el manual:

En el ejemplo siguiente se elimina un ángulo de coordenadas genera por defecto si ≥179.9°, la sustitución de un lineal de la curva:

A(1,2,3) Remove Min=179.9        !  Remove angle coordinate if too large.  
L(1,2,3,0,-1) Add IfNot A(1,2,3) !  Add linear bends only if 
L(1,2,3,0,-2) Add IfNot A(1,2,3) !+ the angle coordinate not active.  

He preparado un pequeño ejemplo, pero estoy realmente seguro de si funciona como se pretende. Para el cis-butadien el diedro distorsiones deben ser pequeños, por lo que no es muy visible. No hay errores de sintaxis, pero no estoy realmente seguro de si la sección se hizo en realidad lo que debería. Pruébelo usted mismo y a investigar más a fondo. (! reconoce comentarios)

#p PM6                ! Semiempirical method for fast testing
opt                   ! Optimise
geom(AddGIC)          ! Use GIC, can also be specified with opt(AddGIC)
scf(xqc,MaxCycle=250) ! Switch to quadratic conv. if necessary, more cycles
symmetry(none)        ! Do not use symmetry

distorted cis-Butadiene (semi-constrained)
optimisation run
[Free title card can have multiple lines]

0 1
 C     0.000000     0.000000     0.000000
 H     0.000000     0.000000     1.089000
 H     1.026720     0.000000    -0.362996
 H    -0.513358    -0.889166    -0.363001
 C    -0.754249     1.306394    -0.533333
 H    -0.738680     2.222526     0.055206
 C    -1.531373     1.266770    -1.931370
 H    -2.044734     2.155933    -2.294370
 C    -1.615181    -0.098364    -2.761662
 H    -2.540288    -0.117779    -3.335874
 H    -0.765588    -0.163525    -3.439797
 H    -1.596709    -0.942933    -2.074433

sloppyfix=D(1,5,7,9)               ! Define an alias for the dihedral
sloppyfix freeze min=5.0 max=355.0 ! freeze in intervall

! Empty line above is important.

Que el programa de instalación de algo funciona se puede ver con el siguiente ejemplo de dihidrógeno. Primero los átomos están separados 400 pm (=4.00 Å), y el valor debe ser congelado en 250 pm (=2.50 Å), la PM6 optimizado valor es de 76 pm (=0.76 Å).

#p PM6 opt(AddGIC,MaxStep=5) scf(xqc,MaxCycle=250) symmetry(none)

Free title card

0 1
 H    -2.000000     0.000000     0.000000
 H     2.000000     0.000000     0.000000

theHHbond=R(1,2)
theHHbond freeze max=2.5

! Empty line above is important.

Tenga en cuenta que va a ser congelado después de que la condición desencadenantes, por lo que no será capaz de el valor que la activa. Aquí están los valores y los mensajes que usted encontrará en la optimización de la ejecución:

----------------------------
 ! Parámetros Iniciales !
 ! (Angstroms y Grados) !
 -------------------------- --------------------------
 ! Nombre De La Definición De Valor Derivado De La Información. !
--------------------------------------------------------------------------------
 ! theHHbond R(1,2) 4.0 estimación D2E/DX2 !
--------------------------------------------------------------------------------

[...]

 Variable Edad X -DE/DX Delta X Delta Delta X X X Nuevas
 (Lineal) (Quad) (Total)
 theHHbon 4.97283 -0.03796 0.00000 -1.00000 -1.00000 3.97283
 Elemento De Valor Umbral Convergente?
 Fuerza máxima 0.037962 0.000450 NO
 RMS Fuerza 0.037962 0.000300 NO
 Desplazamiento máximo 0.500000 0.001800 NO
 RMS Desplazamiento 0.707107 0.001200 NO
 Predijo el cambio en la Energía=-4.653046 D-02
 De más baja energía de punto hasta el momento. Ahorro de SCF resultados.
 Coordenadas internas con un valor de 3.9728 una.u. ha sido condicionalmente congelado
 porque es en el rango mínimo y máximo.
 La coordenada de la etiqueta:
theHHbond
GradGradGradGradGradGradGradGradgradgradgradgradgradgradgradgradgradgrad

[...]

 Variable Edad X -DE/DX Delta X Delta Delta X X X Nuevas
 (Lineal) (Quad) (Total)
 theHHbon 3.97283 -0.07253 0.00000 0.00000 0.00000 3.97283
 Elemento De Valor Umbral Convergente?
 Fuerza máxima 0.000000 0.000450 SÍ
 RMS Fuerza 0.000000 0.000300 SÍ
 Desplazamiento máximo 0.000000 0.001800 SÍ
 RMS Desplazamiento 0.000000 0.001200 SÍ
 Predijo el cambio en la Energía=-0.000000 D+00
 Optimización completa.
 -- Punto fijo encontrado.
----------------------------
 ! Parámetros Optimizados !
 ! (Angstroms y Grados) !
 -------------------------- --------------------------
 ! Nombre De La Definición De Valor Derivado De La Información. !
--------------------------------------------------------------------------------
 ! theHHbond R(1,2) 2.1023 -DE/DX = -0.0725 !
--------------------------------------------------------------------------------
 De más baja energía de punto hasta el momento. Ahorro de SCF resultados.
 Mayor cambio desde la fase inicial de coordenadas es el átomo 1 0.949 Angstoms.
GradGradGradGradGradGradGradGradgradgradgradgradgradgradgradgradgradgrad

Tenga en cuenta que en este ejemplo sólo hay una coordenada, ergo la optimización termina cuando la congelación condición se activa. En este caso hay una desviación significativa de la condición max=2.5 y el valor real cuando se congela 2.1023. Me sería de esperar que se comporte mejor con sistemas más grandes.

Quiero suponer que la variable permanece congelado durante el resto de la optimización de, con no más cambios posibles.
Descargo de responsabilidad estándar: optimizaciones de Geometría con helado de parámetros son críticos para fines de producción. Compruebe siempre si usted tiene un pozo convergente de la estructura molecular (punto fijo) sin imaginario modos.

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