Open: Корректировка свободных энергий Orca с помощью GoodVibes

From TheorChemGroup at ZIOC RAS
Revision as of 22:07, 21 August 2023 by Данил Дмитриевич Ломаев (LomaevD) (talk | contribs) (Исправлены неточности в теории, уточнён процесс установки и записаны значения по умолчанию.)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)

Свободная и электронная энергии

Как вы могли заметить при работе с Orca, энергия, получаемая на каждом шаге оптимизации (SINGLE POINT ENERGY), отличается от свободной энергии Гиббса (Final Gibbs free energy), получаемой в конце расчёта при условии расчёта частот.

Первая из них - электронная энергия - сумма энергий взаимодействий электронов с ядрами, электронов с электронами, ядер с ядрами и кинетической энергии электронов. Вторая - свободная энергия Гиббса - это то, что нужно для описания химических реакций.

Энергия Гиббса зависит не только от электронной энергии, но и от энергий колебаний молекулы (и поэтому получается только при расчёте частот), а так же энергий её трансляционных и вращательных степеней свободы. Эти энергии зависят не только от самой молекулы и температуры, но и от её окружения (растворителя и концентрации).

Для более корректного расчёта этой энергии существует программа GoodVibes.

Установка GoodVibes

  1. Убедитесь, что у вас установлен Python 3.
  2. Скачайте GoodVibes с https://github.com/TheorChemGroup/GoodVibes2.
  3. Перенесите папку "goodvibes" в папку с модулями (Lib) Python'а (примерный путь: C:\Users\user\AppData\Local\Programs\Python\Python310\Lib).
Содержимое папки, которую нужно перенести. Не нужно переносить всё, что вы скачали с гитхаба.

Использование GoodVibes

Запустите командную строку, перейдите в папку с log-файлами Orca и запустите по аналогии:

python -m goodvibes --freespace toluene -c 1 --invertifreq auto -t 433.15 *.out

где:

  • freespace - указание на свободный объём в растворителе (принимает названия растворителей);
  • -c - концентрация (стандартная - 1 М);
  • --invertifreq auto - инвертирование мнимых частот, кроме той, которая соответствует TS;
  • -t - температура в Кельвинах;
  • *.out - маска для файлов, которые необходимо обработать.

Более подробное описание всех команд имеется на Github.

В данной версии программы по умолчанию используется приближение Трулара и пороговое значение 175 см-1.

Получаем что-то вроде:

Корректно завершённые расчёты были обработаны, и новые значения энергий приведены в крайнем правом столбце таблицы.

Помните, что обработаны должны быть все расчёты - нельзя использовать вперемешку энергии Гиббса из Orca и энергии из GoodVibes.