IRC计算¶
IRC是质权坐标下连接反应物和产物能量最低的路径,可以有效描述化学反应过程中的结构变化,可以深入了解反应机理,可以从过渡态产生IRC得到反应物和产物,也可以从反应物产物生成IRC判断过渡态是否是真的过渡态.
关键词¶
Forward,Reverse: 高斯默认从过渡态开始正向和逆向产生IRC曲线上的点,这两个关键词的意思是只产生正向的或者只产生逆向的.
Maxpoints: 每个方向生成的点的个数的上限
Stepsize: IRC步长,默认为10(0.01Bohr)
recalc=N: 和前面一样,每生成N个IRC点就重新精确计算一次黑塞矩阵,需要和calclc一起使用.
有的时候我们需要根据过渡态获取反应物和生成物的结构,而当IRC点很接近极小值点的时候程序就会自动终止,所以可以将maxpoint设置的大一点,然后取一个离极小点最近的点做结构优化,就得到了反应物或者产物,最后再做一步单点能计算,二者之间的能量差值就是活化能
IRC也是一个耗时且敏感的操作,很容易出现某一步结构优化不收敛的情况,所以在关键词的设置上需要小心,例如我会设置:
使用小步长,频繁重新精确计算Hessian,往往可以使得每一步收敛.
关于IRC的更多设置和相关问题,参见卢经:在Gaussian中计算IRC的方法和常见问题
IRC可视化¶
例如像这个二氧化碳加氢生成甲酸的,我们可以先在Gaussview中选择save data,然后保存下来的数据可以用python或者origin画,比高斯自带的绘图肯定要美观不少.
然后,找到反应物,生成物,过渡态三个结构,分别保存为图片,然后使用AI抠图把背景去掉,再和我们使用绘图软件绘制出来的过渡态曲线叠加在一起,就得到了上面这种比较美观的IRC曲线.