NO3-
轨道/输入/输出文件下载
σ依旧保持离域，只考虑π
添加电荷NCHARGE=-1
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| NO3
$CTRL
nstr=3 NAO=4 NAE=6 ISCF=5 IPRINT=3
ORBTYP=HAO FRGTYP=SAO
INT=LIBCINT BASIS=6-31g* NCHARGE=-1
guess=auto
$END
$FRAG
4 1*4
spxpydxxdyydzzdxy 1-4
pzdxzdyz 1
pzdxzdyz 2
pzdxzdyz 3
pzdxzdyz 4
$orb
1*13 1*4
1
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1
1
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1
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1
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1
2
3
4
5
$END
$str
1:13 14 15 16 16 17 17
1:13 14 16 15 15 17 17
1:13 14 17 15 15 16 16
$end
$GEO
N 0.00000000 0.00000000 -0.00000000
O 0.00000000 1.24917097 0.00000000
O -1.08181379 -0.62458548 0.00000000
O 1.08181379 -0.62458548 0.00000000
$END
|
这里先算了只有3个经典结构情况，之后guess=read读取上面计算好的轨道，str=full生成所有10种结构
结果
| 结构 |
Coulson Chirgwin Weight |
 ×3 |
61.86% |
 ×3 |
16.72% |
 ×3 |
1.19% |
 ×1 |
20.21% |
| 结构 |
Renormalized Weight |
| ×3 |
69.65% |
| ×3 |
13.67% |
| ×3 |
0.31% |
| ×1 |
16.72% |
???
将分子轨道定域化之后可以得到这样的轨道×3:
忽略在其余两个O上离域的部分，看起来就是三个N-Oπ成键轨道
那在VB中能不能办法让一个结构中的N与O成三个键呢
结构:
在orb中填三个N的pz片段，收敛步数刚好是200多一点，超出了默认itmax,这里改为itmax=400
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| NO3
$CTRL
nstr=7 NAO=6 NAE=6 ISCF=5 IPRINT=3 itmax=400
ORBTYP=HAO FRGTYP=SAO
INT=LIBCINT BASIS=6-31g* NCHARGE=-1
guess=auto
$END
$FRAG
4 1*4
spxpydxxdyydzzdxy 1-4
pzdxzdyz 1
pzdxzdyz 2
pzdxzdyz 3
pzdxzdyz 4
$orb
1*13 1*6
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
2
4
2
5
$END
$str
1:13 14 15 16 17 18 19
1:13 14 15 16 17 19 19
1:13 14 15 17 17 18 19
1:13 15 15 16 17 18 19
1:13 14 15 17 17 19 19
1:13 15 15 16 17 19 19
1:13 15 15 17 17 18 19
$end
$GEO
N 0.00000000 0.00000000 -0.00000000
O 0.00000000 1.24917097 0.00000000
O -1.08181379 -0.62458548 0.00000000
O 1.08181379 -0.62458548 0.00000000
$END
|
最后得到三个几乎重叠在一起的轨道，轨道分别朝向对应的O极化，overlap高达0.9873
成三个键的结构占比只有0.71%
在这基础上算str=full(175结构)得到的能量比1个N(pz)轨道算str=full(10结构)低15.96 kcal/mol
H2CO3
轨道/输入/输出文件下载
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| CO3
$CTRL
str=full NAO=4 NAE=6 ISCF=5 IPRINT=3
ORBTYP=HAO FRGTYP=SAO
guess=auto
INT=LIBCINT BASIS=def2-TZVP
$END
$FRAG
6 1*4
spxpydxxdyydzzdxy 1-6
PZDXZDYZ 1
PZDXZDYZ 2
PZDXZDYZ 3
PZDXZDYZ 4
$END
$ORB
1*17
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
5
$END
$GEO
C 0.03788428616522 -0.12277765764201 0.000
O 1.10212310737046 0.68947326866614 0.000
O -1.07188835837961 0.62629913734623 0.000
O 0.07281497762362 -1.32490034823800 0.000
H 1.88576601414004 0.12209249338621 0.000
H -1.82099001691972 0.01414202648143 0.000
$END
|
结果
| 结构 |
Coulson Chirgwin Weight |
 ×1 |
46.21% |
 ×1 |
37.38% |
 ×2 |
10.94% |
| 结构 |
Renormalized Weight |
| ×1 |
53.22% |
| ×1 |
36.74% |
| ×2 |
7.83% |
可见C-OH占比较低，共轭明显不如C=O
相对于1共价结构+1离子结构的能量:
| 结构 |
能量(kcal/mol) |
| C=O C+O-(2结构) |
0 |
| 加入两个C=OH(4结构) |
-16.39 |
| full(10结构) |
-21.88 |
使用软件:
可视化轨道: VMD vcube
VB计算: XMVB
转换XMVB轨道文件 XMVB-tools
计算轨道cube文件: Multiwfn
