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TDDFTで電子遷移の吸収波長予測

現在、PC-GAMESSはver.6.4が最新版ですが、非公開ながらPC-GAMESS ver.7 がRCまで来ています。今回、ver.7 RCを使うことができましたので、この最新版で可能になったTDDFT(時間依存DFT)計算で、紫外・可視吸収の計算をしてみました。

とりあえず、小さい分子で実験値が明らかなものを計算対象にしてみました。
モデル化学はRB3LYP/6-311+G(3df,3p)//RB3LYP/6-311+G(d,p)。結構大きいです。では、結果を早速。

H2O (実測 n→σ*:167nm)
125.02nm(osc.str.=0.1059578,σ→σ*?), 160.42nm(osc.str.=0.0480617,n→σ*)

Ethylene (実測 π→π*:165nm)
166.31nm(osc.str.=0.3283845,π→π*), 175.24nm(osc.str.=0.1036384,π→σ*)

Acetone (実測 π→π*:165nm emax=? ; n→σ*:188nm emax=1860 ; n→π*:279nm emax=15)
206.82nm(osc.str.=0.0348728,n→σ*), 177.38nm (osc.str.=0.0036645,n→σ*), 280.17nm (osc.str.=0.0000000,n→π*)

1,3-Butadiene (実測 π→π*:217nm)
221.09nm(osc.str.=0.6377904,π→π*)

結構いい線いってます。電子遷移の計算はab initioでもなかなか難しいといわれていますが、とりあえず上に挙げた小分子の計算結果は良好です。計算は結構時間が掛かっていて、アセトンのTDDFT計算は708.8秒 (11.8分)掛かってます。

ちなみに、水のTDDFT計算の入力はこんな感じです。

$CONTRL SCFTYP=RHF COORD=UNIQUE
MAXIT=200 NZVAR=0 DFTTYP=B3LYP1 CITYP=TDDFT $END
$TDDFT NSTATE=3 ISTSYM=0 ISTATE=1 $END
$SYSTEM TIMLIM=600 MEMORY=10000000 $END
$STATPT NSTEP=100 OPTTOL=0.0001 $END
$BASIS NGAUSS=6 GBASIS=N311 NDFUNC=3 NPFUNC=3 NFFUNC=1
DIFFSP=.T. $END
$SCF DIRSCF=.T. DAMP=.T. $END
$GUESS GUESS=HUCKEL $END
$DATA
Water TD-DFT calculation
C1
O 8.0 0.0348292859 -0.0738914311 0.0140741414
H 1.0 0.9213736036 -0.3775660179 0.2321831637
H 1.0 -0.4991608895 -0.8729945510 -0.0298713051
$END

太字の部分に注目。

コメント

S2K's様
電子遷移の計算は会社の仕事と密接に関わっているので例示されているH2OのTDDFTinputをコピーさせてもらって走らせてみました(Ver7.0)。
ところが下記のメッセージを出してすぐとまってしまいました。

*** ERROR! KEYWORD CITYP WAS GIVEN AN ILLEGAL VALUE TDDFT .
YOUR $CONTRL HAS AT LEAST ONE SPELLING MISTAKE.
THE JOB IS STOPPING SO YOU CAN FIX IT.

 つまりCITYP=TDDFTが間違いらしいのです。そこでここを色々変えてみたのですがついに電子遷移の計算はできませんでした。正しい結果が得られたときの
inputを見せていただきたいのですが。

こちらに入出力ファイルをzipファイルでuploadしました↓
http://pc-chem.info/uploader/data2478/water_tddft_gms70.zip
PC GAMESSならver.7.0以降は問題なく計算できるはずですが…

正常に走りました! といっても一波乱ありました。いただいたinpデータを
使ってもやはり同じメッセージを出して止まってしまったのです。そこで
outファイルを見ているうちにCompiled on の日付に大きな違いあることを
発見!。いただいたoutファイルのそれは09-05-2006なのに私のは31-08-2005。
これはver7.0のpreview版なのです。そこでpreview版と公開版とは少し違う
のだろうと思い、昨秋ダウンロードしていた14-08-2006の版を使ってみました。
そしたら正常に動き、一件落着した次第。ありがとうございました。

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