GRRM による量子化学計算の log ファイルは、そのままでは Gauss View で開くことができません。構造最適化なら log ファイル末尾の座標情報を切り出してきて、input ファイルを作ることで Gauss View で開くことができます。一方、振動計算の log ファイルは 複雑なため処理が難しく、視覚化しないことには分子がどの方向に振動しているかが分かりません。
本記事では、GRRM による振動計算の Gauss View での解析方法について紹介します。
GRRM と Gaussian の組み合わせ
GRRM は外部の量子化学計算ソフトを利用して計算を進めていきます。構造最適化は GRRM 独自のアルゴリズムで進められますが、各ポイントのエネルギー計算、振動計算は外部ソフトが行っています。外部の量子化学計算ソフトとして Gaussian が使われる例が多いため、本記事では gaussian と組み合わせた場合について説明します。
Gaussian の振動計算の結果の読み方
GRRM の振動計算の log ファイルを Gauss View で読み取れる形式に変換するためには、まず Gaussian での振動計算の log ファイルの形式を理解しておく必要があります。
振動計算の log ファイル内での各振動の値は以下のように記述されています。”and normal coordinates:” と検索すると該当箇所が見つかります。
振動数順に 1 番から順に並んでいます。 横ならびで 3 つずつ記述されています。
Frequencies – と書かれている行にあるのが振動数です。その下に各原子ごとの振動方向のベクトルが記述されています。例えば 1 番の振動では 、-39.6625 という虚振動があり、48 番目の原子が最も大きく動いていることが分かります。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 |
and normal coordinates: 1 2 3 A A A Frequencies -- -39.6625 20.3414 29.8710 Red. masses -- 3.1469 3.7085 3.7319 Frc consts -- 0.0029 0.0009 0.0020 IR Inten -- 0.0709 0.1613 0.5312 Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z 1 6 0.03 0.01 0.03 -0.02 -0.04 0.01 -0.01 0.04 0.03 2 6 -0.01 0.02 -0.01 0.04 -0.01 0.00 0.00 0.03 0.03 3 6 -0.03 0.03 0.03 0.02 -0.01 0.05 0.00 0.03 0.02 4 6 0.03 0.05 0.00 0.00 -0.05 0.05 0.03 0.05 0.05 5 1 0.02 0.02 0.01 0.06 -0.01 0.00 0.00 0.03 0.03 6 1 0.00 0.10 -0.02 0.03 -0.08 0.09 0.03 0.07 0.08 7 6 0.07 0.05 -0.02 0.01 -0.05 0.04 0.07 0.05 0.02 8 6 0.02 0.05 -0.01 0.00 -0.05 0.04 0.09 0.05 0.00 9 1 0.06 0.06 -0.03 0.02 -0.05 0.03 0.12 0.05 -0.02 10 6 -0.09 0.03 0.02 -0.04 -0.03 0.06 0.02 0.03 0.01 11 6 -0.06 0.03 0.02 -0.05 -0.05 0.06 0.06 0.04 0.01 12 6 0.00 0.04 0.09 0.04 0.02 0.10 0.00 0.02 0.01 13 1 0.02 0.04 0.11 0.04 0.01 0.09 -0.01 0.01 -0.01 14 1 -0.04 0.04 0.14 0.01 0.06 0.14 0.00 0.03 0.00 15 1 0.04 0.04 0.10 0.10 0.00 0.13 -0.01 0.00 0.02 16 6 -0.02 0.00 -0.04 0.02 -0.02 -0.05 0.00 0.02 0.03 17 6 0.00 0.00 -0.01 0.04 -0.02 -0.01 0.01 0.01 0.00 18 1 0.01 0.00 0.03 0.06 -0.03 0.06 0.01 0.02 -0.03 19 6 -0.05 0.00 -0.09 -0.01 -0.02 -0.14 0.00 0.01 0.07 20 1 -0.06 -0.02 -0.12 0.00 -0.04 -0.17 -0.01 0.03 0.08 21 1 -0.05 -0.03 -0.08 0.00 -0.04 -0.16 0.00 0.01 0.09 22 1 -0.06 0.04 -0.10 -0.04 0.04 -0.15 0.02 -0.01 0.08 23 6 -0.01 0.00 -0.03 0.02 0.03 -0.05 -0.03 -0.04 -0.02 24 6 -0.01 0.02 -0.02 0.01 0.06 -0.03 -0.05 -0.01 0.00 25 1 -0.02 0.00 -0.04 0.03 0.02 -0.09 -0.06 -0.04 -0.02 26 1 -0.02 0.03 -0.03 0.02 0.04 -0.05 -0.06 0.01 0.01 27 6 0.00 0.00 0.00 0.02 0.01 0.02 0.03 -0.02 -0.02 28 8 -0.01 -0.01 -0.02 0.02 0.04 -0.04 -0.02 -0.07 -0.04 29 8 0.01 -0.01 0.01 0.01 0.04 0.02 0.04 -0.09 -0.07 30 6 0.00 0.02 0.00 0.00 0.05 0.02 -0.01 -0.01 0.00 31 6 0.00 -0.01 0.00 0.01 0.03 0.00 0.02 -0.07 -0.05 32 8 0.01 0.04 0.01 -0.02 0.06 0.05 -0.01 0.01 0.02 33 6 0.00 -0.01 -0.01 0.03 -0.01 -0.02 0.01 -0.02 -0.01 34 6 0.00 -0.04 -0.02 0.04 -0.06 -0.03 0.03 -0.03 -0.02 35 1 -0.01 -0.05 -0.04 0.05 -0.08 -0.07 0.01 -0.02 -0.01 36 1 0.01 -0.05 0.00 0.05 -0.09 0.00 0.06 -0.01 -0.03 37 1 0.00 -0.04 -0.02 0.04 -0.05 -0.03 0.03 -0.07 -0.04 38 6 0.00 0.03 0.03 -0.02 -0.06 0.06 -0.04 0.04 0.07 39 1 -0.03 0.01 0.05 0.00 -0.05 0.06 -0.04 0.04 0.07 40 1 -0.01 0.06 0.02 0.00 -0.06 0.09 -0.02 0.06 0.10 41 1 0.02 0.02 0.03 -0.05 -0.09 0.06 -0.06 0.02 0.08 42 6 0.04 -0.03 0.05 -0.05 -0.02 -0.05 -0.03 0.01 -0.02 43 1 0.08 -0.05 0.09 -0.08 0.00 -0.10 0.00 0.01 -0.05 44 6 0.00 -0.09 0.01 0.00 0.04 -0.06 -0.03 0.01 -0.02 45 6 0.01 -0.04 -0.02 -0.03 0.01 -0.07 -0.13 -0.11 -0.03 46 1 0.03 0.03 0.00 -0.09 -0.05 -0.08 -0.19 -0.18 -0.05 47 6 -0.02 -0.19 0.00 0.09 0.13 -0.05 0.06 0.13 -0.01 48 1 -0.17 -0.37 -0.06 0.20 0.25 -0.04 0.13 0.20 0.00 49 1 0.18 -0.28 0.07 -0.02 0.20 -0.12 0.02 0.18 -0.10 50 1 -0.07 -0.03 -0.01 0.14 0.03 0.01 0.10 0.09 0.06 51 6 -0.01 -0.08 -0.07 0.02 0.06 -0.07 -0.17 -0.15 -0.03 52 1 0.00 -0.06 0.00 -0.01 0.06 -0.17 -0.17 -0.26 -0.18 53 1 -0.04 -0.16 -0.09 0.10 0.14 -0.05 -0.08 -0.03 0.00 54 1 0.01 -0.03 -0.14 -0.01 0.01 0.02 -0.31 -0.21 0.08 55 6 0.19 0.04 -0.05 0.01 -0.05 0.04 0.08 0.07 0.02 56 1 0.27 0.11 -0.13 -0.05 -0.10 0.05 0.03 0.02 0.03 57 1 0.14 0.05 -0.05 0.08 -0.06 0.01 0.14 0.06 -0.01 58 1 0.26 -0.07 -0.02 -0.01 0.03 0.06 0.06 0.14 0.06 59 1 -0.16 0.01 0.03 -0.09 -0.04 0.08 0.00 0.03 0.01 60 8 0.04 0.03 0.05 -0.11 -0.07 -0.05 -0.07 -0.01 -0.02 61 1 0.02 0.04 0.02 -0.10 -0.08 -0.01 -0.14 -0.01 0.01 62 6 -0.12 0.01 0.03 -0.11 -0.08 0.09 0.09 0.05 0.00 63 1 -0.09 -0.03 0.05 -0.11 -0.14 0.09 0.12 0.06 0.03 64 1 -0.12 0.06 0.00 -0.13 -0.04 0.10 0.11 0.05 -0.03 65 1 -0.18 0.00 0.04 -0.16 -0.08 0.11 0.07 0.05 0.01 66 6 -0.02 0.04 -0.03 0.01 0.11 -0.05 -0.08 -0.03 -0.01 67 1 -0.01 0.06 -0.02 0.00 0.13 -0.03 -0.08 -0.01 0.00 68 1 -0.03 0.04 -0.04 0.02 0.12 -0.08 -0.11 -0.03 -0.02 69 1 -0.01 0.03 -0.02 0.00 0.12 -0.04 -0.07 -0.05 -0.03 70 6 0.02 -0.01 0.02 0.01 -0.01 0.06 0.08 -0.01 -0.01 71 1 0.03 0.00 0.04 0.02 0.02 0.09 0.08 -0.02 -0.02 72 1 0.01 -0.03 0.03 0.01 -0.04 0.08 0.11 -0.03 -0.03 73 1 0.01 0.00 0.02 0.01 -0.02 0.06 0.09 0.01 0.02 4 5 6 A A A Frequencies -- 38.1194 47.4094 54.7824 Red. masses -- 3.9525 4.1334 4.5046 Frc consts -- 0.0034 0.0055 0.0080 IR Inten -- 0.6458 0.0977 1.2680 Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z 1 6 -0.02 -0.01 0.05 0.04 0.01 0.05 -0.04 -0.03 0.04 2 6 0.00 -0.03 0.03 -0.03 -0.03 -0.02 0.08 0.00 0.05 3 6 0.01 -0.04 0.01 -0.03 -0.04 0.01 0.07 0.03 -0.02 4 6 0.01 0.01 0.06 0.06 0.02 0.06 -0.04 0.01 0.00 5 1 -0.02 -0.04 0.04 -0.02 -0.03 -0.01 0.09 -0.04 0.11 6 1 0.02 0.04 0.09 0.06 0.02 0.08 -0.03 0.00 0.04 7 6 0.07 0.01 0.02 0.09 0.03 0.02 -0.06 0.05 -0.04 8 6 0.10 0.00 -0.01 0.07 0.02 -0.01 -0.11 0.05 -0.05 9 1 0.16 0.01 -0.04 0.10 0.05 -0.04 -0.13 0.06 -0.05 10 6 0.04 -0.02 0.00 -0.05 -0.04 0.00 0.04 0.06 -0.07 11 6 0.09 0.00 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.08 0.06 -0.06 12 6 0.00 -0.06 -0.02 -0.01 -0.04 0.04 0.07 0.00 -0.01 13 1 -0.01 -0.07 -0.04 -0.01 -0.04 0.02 0.07 -0.02 -0.06 14 1 0.01 -0.05 -0.04 -0.03 -0.01 0.06 0.07 0.04 0.00 15 1 -0.03 -0.07 -0.01 0.01 -0.05 0.06 0.08 -0.03 0.03 16 6 0.00 -0.01 0.04 -0.03 -0.02 -0.04 0.08 0.01 0.05 17 6 -0.02 -0.01 0.02 -0.05 -0.02 -0.03 0.09 0.01 0.08 18 1 -0.03 -0.01 0.00 -0.06 -0.03 -0.01 0.10 0.00 0.12 19 6 0.02 -0.01 0.06 -0.03 -0.02 -0.05 0.06 0.00 0.02 20 1 0.02 -0.01 0.07 -0.04 -0.04 -0.09 0.06 0.00 0.02 21 1 0.02 0.01 0.07 -0.03 -0.02 -0.02 0.07 -0.01 0.01 22 1 0.03 -0.02 0.07 0.00 0.01 -0.06 0.04 0.02 0.02 23 6 -0.06 -0.01 -0.02 0.01 0.01 0.03 0.07 0.00 0.06 24 6 -0.08 0.01 0.00 0.03 -0.07 -0.01 0.04 -0.06 0.07 25 1 -0.06 -0.01 -0.03 0.05 0.02 0.07 0.10 0.01 0.09 26 1 -0.08 0.01 0.03 0.04 -0.09 -0.01 0.05 -0.08 0.11 27 6 -0.03 0.00 0.00 -0.08 0.00 -0.05 0.03 0.00 0.00 28 8 -0.06 -0.01 -0.05 -0.01 0.04 0.04 0.05 0.02 0.01 29 8 -0.05 -0.01 -0.07 -0.09 0.07 -0.02 -0.01 0.04 -0.11 30 6 -0.06 0.01 0.01 -0.02 -0.06 -0.07 0.00 -0.06 0.03 31 6 -0.05 -0.01 -0.04 -0.06 0.04 -0.01 0.02 0.02 -0.04 32 8 -0.07 0.02 0.03 -0.01 -0.10 -0.12 -0.04 -0.10 0.04 33 6 -0.02 -0.01 0.00 -0.05 0.02 -0.01 0.08 0.02 0.05 34 6 0.01 -0.01 -0.03 -0.08 0.09 0.01 0.11 0.08 0.03 35 1 0.01 -0.01 -0.02 -0.05 0.10 0.03 0.15 0.08 0.05 36 1 0.03 -0.01 -0.02 -0.13 0.10 -0.02 0.10 0.08 0.02 37 1 0.00 -0.02 -0.05 -0.08 0.13 0.03 0.10 0.10 0.00 38 6 -0.04 -0.01 0.09 0.03 0.01 0.06 -0.02 -0.08 0.13 39 1 -0.04 -0.02 0.10 0.03 0.01 0.04 -0.01 -0.05 0.19 40 1 -0.03 0.01 0.10 0.04 0.01 0.08 -0.02 -0.06 0.14 41 1 -0.05 -0.03 0.09 0.01 0.02 0.07 -0.02 -0.16 0.12 42 6 -0.04 -0.02 0.01 0.03 0.00 0.02 -0.06 -0.03 0.00 43 1 -0.04 -0.01 -0.03 0.03 0.01 -0.01 -0.06 -0.02 -0.03 44 6 0.00 0.01 -0.02 0.06 0.03 0.03 -0.04 -0.02 -0.02 45 6 0.08 0.12 -0.04 0.02 -0.02 0.03 -0.04 0.01 -0.04 46 1 0.08 0.18 -0.02 -0.03 -0.09 0.02 -0.06 0.02 -0.04 47 6 -0.01 -0.08 -0.03 0.13 0.12 0.04 -0.03 -0.05 -0.03 48 1 -0.05 -0.13 -0.07 0.17 0.17 0.05 -0.07 -0.10 -0.05 49 1 0.04 -0.12 0.03 0.12 0.16 -0.03 0.04 -0.08 -0.01 50 1 -0.02 -0.05 -0.05 0.16 0.12 0.10 -0.04 0.01 -0.01 51 6 0.16 0.20 -0.07 0.03 0.00 0.04 -0.02 0.02 -0.07 52 1 0.13 0.32 0.01 0.02 -0.03 -0.08 -0.03 0.05 -0.06 53 1 0.14 0.11 -0.10 0.12 0.10 0.07 -0.01 -0.01 -0.08 54 1 0.28 0.24 -0.16 -0.02 -0.05 0.14 0.00 0.03 -0.09 55 6 0.11 0.02 0.01 0.14 0.07 0.02 0.00 0.08 -0.05 56 1 0.07 -0.01 -0.01 0.12 0.05 0.02 0.09 0.16 -0.08 57 1 0.18 0.02 -0.02 0.18 0.08 -0.02 -0.08 0.11 -0.04 58 1 0.11 0.07 0.06 0.15 0.10 0.07 0.06 -0.04 -0.04 59 1 0.04 -0.03 -0.01 -0.12 -0.06 0.00 0.09 0.06 -0.10 60 8 -0.08 -0.05 0.01 0.00 -0.04 0.02 -0.10 -0.05 0.00 61 1 -0.01 -0.07 0.04 -0.02 -0.04 0.05 -0.08 -0.06 0.02 62 6 0.14 0.01 -0.02 -0.05 -0.02 -0.01 -0.16 0.04 -0.07 63 1 0.17 0.04 0.01 -0.02 -0.04 0.02 -0.24 0.01 -0.14 64 1 0.17 0.00 -0.06 -0.05 0.03 -0.05 -0.22 0.06 0.02 65 1 0.13 0.01 -0.02 -0.11 -0.04 -0.01 -0.11 0.04 -0.10 66 6 -0.12 0.01 -0.01 0.08 -0.11 0.02 0.01 -0.10 0.07 67 1 -0.14 0.02 0.01 0.10 -0.16 -0.02 -0.01 -0.14 0.07 68 1 -0.14 0.01 -0.02 0.12 -0.11 0.07 0.04 -0.10 0.11 69 1 -0.12 0.00 -0.04 0.07 -0.09 0.03 0.00 -0.07 0.03 70 6 -0.01 -0.01 0.01 -0.14 0.01 -0.10 0.01 0.01 -0.04 71 1 -0.05 -0.01 0.00 -0.21 -0.01 -0.15 -0.03 -0.01 -0.07 72 1 0.03 0.00 -0.02 -0.13 0.09 -0.13 0.03 0.06 -0.06 73 1 0.00 -0.01 0.06 -0.13 -0.03 -0.08 0.02 0.00 -0.01 7 8 9 A A A Frequencies -- 59.9279 76.5129 84.9341 Red. masses -- 4.4125 4.5072 2.7520 Frc consts -- 0.0093 0.0155 0.0117 IR Inten -- 0.1743 0.7956 1.4194 Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z 1 6 0.10 -0.03 -0.05 0.01 0.05 0.06 0.01 -0.04 0.06 2 6 0.01 -0.02 0.06 0.03 -0.06 -0.03 -0.01 -0.01 0.02 3 6 0.00 0.01 0.01 0.03 -0.05 -0.03 0.02 -0.03 -0.01 4 6 0.05 -0.03 -0.08 -0.01 0.00 0.09 -0.01 -0.03 0.03 5 1 0.01 -0.03 0.08 0.02 -0.03 -0.08 -0.05 -0.01 0.01 6 1 0.03 -0.03 -0.13 0.01 -0.04 0.10 -0.01 -0.03 0.03 7 6 -0.01 -0.02 -0.05 -0.02 -0.01 0.09 -0.04 -0.01 0.02 8 6 -0.06 -0.01 -0.01 0.00 -0.02 0.05 -0.08 -0.01 0.02 9 1 -0.12 -0.01 0.02 0.00 0.01 0.03 -0.12 0.01 0.03 10 6 0.00 0.02 -0.01 0.04 -0.07 0.00 0.05 -0.02 -0.02 11 6 -0.04 0.01 -0.01 0.01 -0.06 0.00 -0.04 -0.02 -0.01 12 6 -0.01 0.01 -0.03 -0.02 0.03 -0.13 -0.01 -0.06 -0.06 13 1 -0.04 0.01 -0.04 -0.06 0.10 -0.02 0.00 -0.05 -0.05 14 1 0.00 0.03 -0.04 0.04 -0.08 -0.21 0.02 -0.10 -0.10 15 1 -0.02 0.00 -0.02 -0.08 0.13 -0.25 -0.06 -0.05 -0.08 16 6 0.01 -0.01 0.07 0.04 -0.08 0.00 -0.01 0.02 0.04 17 6 0.01 -0.01 0.10 0.03 -0.08 -0.01 -0.05 0.03 -0.06 18 1 0.02 -0.02 0.13 0.02 -0.09 -0.02 -0.08 0.04 -0.15 19 6 0.01 -0.01 0.03 0.04 -0.08 0.00 0.03 0.02 0.15 20 1 0.02 -0.02 0.03 0.08 -0.07 0.04 0.06 0.07 0.23 21 1 0.01 -0.01 0.01 0.06 -0.06 -0.05 0.03 0.07 0.13 22 1 -0.02 0.01 0.03 0.00 -0.10 0.01 0.03 -0.07 0.18 23 6 -0.05 0.02 0.01 0.04 -0.01 -0.03 -0.04 0.02 -0.03 24 6 -0.11 0.01 0.06 0.03 -0.02 -0.02 0.00 0.05 -0.05 25 1 -0.03 0.02 -0.01 0.08 0.00 -0.05 -0.08 0.01 -0.03 26 1 -0.11 0.03 0.13 0.05 -0.06 -0.03 -0.02 0.06 -0.07 27 6 -0.05 0.01 0.05 -0.03 -0.03 0.01 0.01 0.03 -0.03 28 8 -0.07 0.03 -0.05 0.02 0.05 -0.03 -0.01 -0.02 0.00 29 8 -0.09 0.04 -0.07 -0.07 0.07 -0.01 0.06 -0.04 0.06 30 6 -0.08 0.02 0.06 -0.02 -0.03 0.01 0.02 0.05 -0.05 31 6 -0.07 0.03 -0.02 -0.03 0.04 -0.01 0.02 -0.01 0.01 32 8 -0.05 0.04 0.05 -0.05 -0.04 0.03 0.05 0.07 -0.05 33 6 0.00 0.00 0.04 0.03 -0.05 -0.01 -0.04 0.03 -0.04 34 6 0.06 0.00 0.00 0.04 -0.05 -0.02 -0.06 0.03 -0.02 35 1 0.09 -0.01 0.00 0.07 -0.07 -0.05 -0.09 0.04 0.00 36 1 0.08 -0.01 0.03 0.03 -0.08 0.00 -0.06 0.05 -0.04 37 1 0.04 0.01 -0.04 0.03 -0.02 -0.03 -0.05 0.00 0.00 38 6 0.11 -0.03 -0.06 0.05 0.05 0.01 0.01 -0.04 0.05 39 1 0.10 -0.03 -0.05 0.05 0.05 0.02 0.02 -0.04 0.02 40 1 0.10 -0.02 -0.07 0.03 0.03 -0.02 0.03 -0.06 0.07 41 1 0.12 -0.03 -0.06 0.08 0.06 0.01 -0.02 -0.03 0.06 42 6 0.11 -0.01 -0.02 0.01 0.11 0.08 0.00 -0.03 0.05 43 1 0.10 -0.01 0.00 0.00 0.09 0.17 -0.01 -0.03 0.06 44 6 0.11 0.00 -0.02 0.00 0.06 0.00 0.03 -0.02 0.02 45 6 0.07 -0.06 -0.02 -0.06 0.07 -0.06 0.00 -0.01 -0.01 46 1 0.03 -0.11 -0.03 -0.07 0.14 -0.04 -0.05 -0.02 -0.01 47 6 0.16 0.07 -0.01 0.02 -0.03 -0.01 0.08 -0.02 0.02 48 1 0.19 0.10 0.00 0.02 -0.06 -0.06 0.05 -0.06 -0.01 49 1 0.15 0.10 -0.06 0.03 -0.06 0.05 0.14 -0.04 0.02 50 1 0.18 0.06 0.03 0.02 -0.05 -0.01 0.07 0.02 0.05 51 6 0.05 -0.08 -0.01 -0.12 -0.02 -0.16 0.04 0.01 -0.07 52 1 0.04 -0.15 -0.15 -0.10 -0.08 -0.18 -0.01 -0.08 -0.39 53 1 0.14 0.03 0.01 -0.09 -0.08 -0.17 0.29 0.22 -0.01 54 1 -0.05 -0.13 0.09 -0.21 0.02 -0.20 -0.14 -0.10 0.15 55 6 -0.01 -0.04 -0.06 0.00 0.01 0.10 0.01 0.00 0.01 56 1 0.08 0.05 -0.07 0.03 0.04 0.09 0.14 0.12 -0.02 57 1 -0.12 -0.03 -0.01 -0.03 0.03 0.09 -0.13 0.03 0.05 58 1 0.03 -0.17 -0.11 0.01 -0.02 0.10 0.08 -0.17 -0.01 59 1 0.04 0.02 -0.02 0.06 -0.07 0.00 0.11 -0.01 -0.03 60 8 0.13 0.02 -0.02 0.03 0.23 0.08 -0.02 -0.01 0.05 61 1 0.09 0.03 -0.04 -0.01 0.26 0.00 -0.05 0.00 0.04 62 6 -0.06 0.00 0.00 0.00 -0.04 -0.04 -0.09 -0.02 -0.03 63 1 -0.09 0.00 -0.03 -0.01 -0.02 -0.05 -0.17 -0.02 -0.10 64 1 -0.07 -0.01 0.04 -0.01 -0.03 -0.03 -0.14 -0.02 0.06 65 1 -0.03 0.01 -0.01 0.01 -0.06 -0.06 -0.03 -0.02 -0.06 66 6 -0.21 -0.01 0.03 0.03 0.04 -0.03 0.02 0.05 -0.04 67 1 -0.24 0.01 0.07 0.01 0.03 -0.02 0.05 0.08 -0.05 68 1 -0.25 -0.01 0.03 0.08 0.05 -0.06 0.00 0.05 -0.05 69 1 -0.20 -0.04 -0.03 0.01 0.09 -0.02 0.04 0.03 -0.01 70 6 -0.04 0.00 0.07 -0.07 -0.05 0.04 0.04 0.04 -0.04 71 1 -0.09 0.01 0.06 -0.11 -0.03 0.06 0.02 0.03 -0.05 72 1 0.01 0.01 0.03 -0.07 -0.05 0.04 0.06 0.04 -0.05 73 1 -0.02 -0.01 0.13 -0.07 -0.10 0.06 0.05 0.05 -0.01 |
続いて、Forces (Hartrees/Bohr)です。これは、”***** Axes restored to original set *****” と検索すれば該当箇所が見つかります。この Forces (Hartrees/Bohr) を記述しておかないと Gauss View に認識してもらえません。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
------------------------------------------------------------------- Center Atomic Forces (Hartrees/Bohr) Number Number X Y Z ------------------------------------------------------------------- 1 6 -0.000002784 -0.000006369 -0.000040343 2 6 -0.000031389 0.000015686 0.000017181 3 6 -0.000018626 -0.000025828 -0.000023635 4 6 0.000009298 -0.000003849 0.000003295 5 1 0.000020497 0.000015586 -0.000021494 6 1 0.000007990 0.000025326 -0.000030640 7 6 -0.000001600 0.000025386 0.000011734 8 6 -0.000011764 0.000034391 -0.000036260 9 1 -0.000011565 -0.000013245 -0.000003089 10 6 0.000029225 0.000025177 -0.000010031 11 6 0.000025530 -0.000041902 0.000001749 12 6 -0.000011179 -0.000008379 0.000002979 13 1 0.000009563 0.000002312 -0.000003014 14 1 -0.000010670 -0.000012119 -0.000002400 15 1 0.000033855 0.000036110 -0.000007831 16 6 0.000028041 0.000003396 -0.000028307 17 6 -0.000022318 0.000010928 0.000018154 18 1 0.000017220 0.000025391 -0.000036767 19 6 0.000000280 -0.000003232 0.000020470 20 1 -0.000025813 0.000007485 0.000008390 21 1 0.000008912 -0.000016140 0.000004967 22 1 -0.000014932 -0.000001506 0.000008097 23 6 0.000069251 -0.000040360 -0.000009307 24 6 -0.000021160 -0.000003508 0.000038058 25 1 -0.000000356 0.000004919 0.000006843 26 1 0.000047707 -0.000020055 -0.000007311 27 6 -0.000028147 -0.000001692 0.000011733 （以下略） |
最後に振動計算の分子座標です。log ファイルの末尾に一行で書かれています。
\原子1, x 座標, y 座標, z 座標\ 原子2, x 座標, y 座標, z 座標\……
のように書き表されています。下の例で言うと
\Ni,1.53367,-0.36081,3.53557\P,0.70675,-2.3638,4.09998\
という部分に相当します。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
Test job not archived. 1\1\G\OPT\R\C\S 5\0\\#P\ q\\t\\1,1\Ni,1.53367,-0.36081,3.53557\P,0.70675,-2.3638,4.09998\P,1.5 2849,0.461006,5.60677\C,2.01907,-0.829371,6.84903\H,2.15359,-0.353347, 7.83133\H,2.99917,-1.22872,6.54504\C,1.06624,-2.99547,5.80698\H,2.0835 8,-3.41301,5.73663\H,0.406098,-3.8503,6.0221\C,1.00734,-1.97312,6.9443 2\H,1.19068,-2.51432,7.88432\H,-0.0086774,-1.55726,7.0375\C,-1.10493,- 2.08083,4.07552\C,-1.62404,-1.47773,2.92211\C,-1.96946,-2.36518,5.1344 4\C,-2.97209,-1.15271,2.83668\H,-0.954728,-1.25987,2.08714\C,-3.32036, -2.0354,5.05131\H,-1.59544,-2.8432,6.03967\C,-3.82227,-1.42525,3.90683 （以下略） |
GRRM の振動計算の log ファイルの読み方
GRRM の振動計算の log ファイルは、以下のようになっております。
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************************************************************************* 1. Normal-Mode Analysis (FREQ) ************************************************************************* INPUT ORIENTATION Ni 1.533666668955 -0.360810433927 3.535573565612 P 0.706749991041 -2.363795114225 4.099979695742 P 1.528486377844 0.461005543655 5.606772701644 C 2.019068236966 -0.829370990574 6.849033745586 H 2.153587653477 -0.353347206822 7.831327900723 H 2.999169171415 -1.228720553456 6.545035777733 （中略） H 8.413312068503 -2.798341202305 -0.590379942791 Br 7.524312962905 -4.698661715174 -2.975150947622 ENERGY = -3576.910842407565 Spin(**2) = 0.000000000000 GRADIENT VECTOR 0.000000116780 0.000000005567 0.000000208948 -0.000000345253 0.000000030050 -0.000000911231 -0.000000487246 （中略） 0.000001633546 0.000001812082 0.000001855264 0.000000499825 HESSIAN MATRIX 0.089712444 0.016548407 0.189362469 -0.038398294 -0.008020183 0.206213247 -0.023090919 -0.008338985 0.003203989 0.288428870 -0.007608658 -0.041964634 0.000783867 -0.016059065 0.296973917 0.002905532 0.000875003 -0.021728225 0.001186394 0.007930761 -0.018187929 -0.000229555 -0.005309716 0.003391566 -0.004335371 （中略） 0.384017240 0.384051815 0.384946987 0.385384449 0.385652716 0.385951320 0.386083907 0.386138763 0.386632503 0.389838419 0.392462685 Normal Mode Analysis at Stationary Point ========================================================================= FREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQF Geometry (Origin = Center of Mass, Axes = Principal Axis), SYMMETRY = C1 Ni 0.914437218599 -0.376322197005 0.323068072649 P 0.647715915901 -2.598900939955 0.265652225350 P 2.622804426593 -0.405558068221 1.753418010255 C 2.392416293279 -1.707427716100 3.057646283926 （中略） C -6.973320750588 0.946853673939 0.378442563793 H -6.901442988827 1.921067693930 2.305134089713 Br -8.868733752528 0.776660885311 0.089559601163 0 1 2 Freq. : -232.22271622 8.05702727 14.28349012 Red. M : 9.87053291 8.29058976 6.93037416 Ni - x : -0.0271203698 -0.0033829990 -0.0054092453 Ni - y : 0.0499012983 0.0195834624 0.0253760842 Ni - z : -0.0282052927 0.0172022988 -0.0308288192 P - x : 0.0026880537 -0.0178134537 -0.0205830044 P - y : -0.0029656768 0.0184369403 0.0281588772 P - z : 0.0105252827 0.0296062478 -0.0380252693 （中略） Br - x : 0.0000153950 -0.0000007144 0.0000719413 Br - y : 0.0000018091 0.0000000420 0.0000163751 Br - z : 0.0000070027 -0.0000001978 0.0000316002 Thermochemistry at 298.150 K, 1.000 Atm E(el) = -3576.910842407565 ZPVE = 0.591235403944 Enthalpie(0K) = -3576.319607003621 E(tr) = 0.001416284860 E(rot) = 0.001416284860 （中略） S(rot) = 0.000064019245 (Symmetry number = 1) S(vib) = 0.000305387697 G-E(el) = 0.505519025493 Free Energy = -3576.405323382071 FREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQFREQF Normal termination of Global Reaction Route Mapping Programs （以下略） |
まずは input ファイルの座標が書かれています。”INPUT ORIENTATION” で検索すると該当箇所が見つかります。座標は、Gaussian での振動計算の log ファイルと違い読みやすい形式で書かれています。
座標の下には GRADIENT VECTOR が書いてあります。これは、Gaussian での log ファイルの Forces (Hartrees/Bohr) に対応するものです。
GRRM では、非常に分かりづらい表記法が取られており、
原子1 の x 方向
原子1 の y 方向
原子1 の z 方向
原子2 の x 方向
原子2 の y 方向
原子2 の z 方向
……
のように縦一列で表記されています。
さらに下に行くと、HESSIAN MATRIXが書かれていますが、この部分は Gauss View で解析する際には不要な部分です。
HESSIAN MATRIX の下には、計算後の座標が書かれています。”Normal Mode Analysis at Stationary Point” で検索すると該当箇所が見つかります。
振動計算は一点計算であるため座標は変わらないのですが、コンピュータが計算しやすい値になるように分子を回転させています。
この座標情報の下に振動に関する計算結果が記されています。”Freq. :” で検索すると該当箇所が見つかります。これも非常に分かりにくく縦一列ずつ表記されています。
Gauss View で視覚化するには？
Gauss View で視覚化するためには、GRRM の log ファイルから必要な部分のみを抜き出し、適切な形式に並び変える必要があります。
大き分けて 3 つの操作が必要です。
- 振動に関する情報を抜き出し、x, y, z 座標を縦一列から横並びの形式へと変更する。
- Forces (Hartrees/Bohr) の情報を抜き出し、x, y, z 座標を縦一列から横並びの形式へと変更する。
- 座標情報を抜き出し、横一列表示へと変更する。
後は、一番最初に #p の行を入れるとか、最後に Normal termination を付け加えるなどの細かい作業があるだけです。
プログラムで変換しよう！
このような操作は、手作業でやると膨大な時間がかかってしまうため、実際には簡単なプログラムを作って実行します。以下に C++ で記述したプログラムの断片を示します。（実際のプログラムの欲しい方は、メールで連絡してください。）
まずは、ファイルの読み込みと各情報の開始行を探します。（最初の宣言などは本サイトでは省略します。）
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int genso(string atom); //原子番号を元素名に変換する関数 int main (int argc, char *argv[]){ if(argc == 1){ cout << "\nERROR -- no argumanet --\nfreq [GRRM's_log_file_name]\n" << endl; exit(1); } int file_length (0); for(int i (0); argv[1][i] !='\0'; ++i)file_length +=1; char filename_without_com[50]; for(int i = 0; i <= file_length-4; i++) filename_without_com[i] = argv[1][i]; filename_without_com[file_length-4] = '\0'; ifstream ifs(argv[1]); string line; int i(0), k(0), Geometry_startline(0), Initial_Structure(0), Gradient_Startline(0), Gradient_Endline(0); long Freq_startline[9999]; while (getline(ifs,line)){ i++; std::string::size_type Geometry_Find = line.find("Geometry"); std::string::size_type Freq_Find = line.find("Freq."); std::string::size_type Initial_Find = line.find("INPUT ORIENTATION"); std::string::size_type Gradient_Find = line.find("GRADIENT VECTOR"); std::string::size_type Hessian_Find = line.find("HESSIAN MATRIX"); if (Initial_Find != std::string::npos ){ Initial_Structure = i; }if (Gradient_Find != std::string::npos ){ Gradient_Startline = i; }if (Hessian_Find != std::string::npos ){ Gradient_Endline = i; }if (Geometry_Find != std::string::npos ){ Geometry_startline = i; }if (Freq_Find != std::string::npos ) { k++; Freq_startline[k] = i; } } int atom_number = Freq_startline[1] - Geometry_startline -3; |
続いて、outputfile を作成し、振動情報を書き込んでいきます。
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//outputfile content stringstream outputfile_name; outputfile_name << filename_without_com << "_convert.log"; ofstream ofs(outputfile_name.str()); ofs << "----------------------------------------------------------------------\n#P\n----------------------------------------------------------------------\n\n" << " and normal coordinates:" << endl; ifs.close(); ifs.open(argv[1]); i=0, k=1; int l(0); double vibration[99999][3]={}; string element[99999]; while (getline(ifs,line)){ i++; if(i == Freq_startline[k]-1){ int AA(0), BB(0), CC(0); sscanf(line.data(),"%d %d %d", &AA, &BB, &CC); ofs << " " << AA +1 << " " << BB +1 << " " << CC +1 <<endl; ofs << " A A A" << endl; }if(i == Freq_startline[k]){ double Frequencies[3]={}; sscanf(line.substr(10,47).data(),"%lf %lf %lf", &Frequencies[0], &Frequencies[1], &Frequencies[2]); ofs << "Frequencies -- " << Frequencies[0] << " " << Frequencies[1] << " " << Frequencies[2] << endl; ofs << " Atom AN X Y Z X Y Z X Y Z"<<endl; }if(i > Freq_startline[k] + 1 && i < (Freq_startline[k] + 1 + atom_number * 3) ){ l++; double a(0), b(0), c(0); sscanf(line.substr(10,47).data(),"%lf %lf %lf", &a, &b, &c); vibration[l][0] = a; vibration[l][1] = b; vibration[l][2] = c; element[l] = line.substr(0,2); }if(i == (Freq_startline[k] + 1 + atom_number * 3)){ for(int j=0; j<=atom_number-1; j++){ //Elements and coordinates if(j+1<10) ofs<< " " << j+1; else ofs<< " " << j+1; if (genso(element[j*3+1])<10) ofs << " " << genso(element[j*3+1]) << " "; else ofs << " " << genso(element[j*3+1]) << " "; //left if(vibration[j*3+1][0]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+1][0] << " "; if(vibration[j*3+2][0]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+2][0] << " "; if(vibration[j*3+3][0]>0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+3][0] << "\t"; //middle if(vibration[j*3+1][1]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+1][1] << " "; if(vibration[j*3+2][1]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+2][1] << " "; if(vibration[j*3+3][1]>0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+3][1] << "\t"; //right if(vibration[j*3+1][2]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+1][2] << " "; if(vibration[j*3+2][2]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+2][2] << " "; if(vibration[j*3+3][2]>0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(2) << vibration[j*3+3][2] << endl; } k++; } } ofs << "\n***** Axes restored to original set *****\n" << " -------------------------------------------------------------------\n" << " Center Atomic Forces (Hartrees/Bohr)\n" << " Number Number X Y Z\n" << " -------------------------------------------------------------------\n"; |
次に、Gradient Vector の情報を書き込みます。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
//gradient_ ifs.close(); ifs.open(argv[1]); double gradient[99999]; i=0, k=0; while (getline(ifs,line)){ i++; if(i > Gradient_Startline && i < Gradient_Endline){ k++; double a(0); sscanf(line.data(),"%lf", &a); gradient[k] = a; } } for(int j=0; j<=atom_number-1; j++){ //Elements if(j+1<10) ofs<< " " << j+1; else ofs<< " " << j+1; //Atomic Numbers if (genso(element[j*3+1])<10) ofs << " " << genso(element[j*3+1]) << " "; else ofs << " " << genso(element[j*3+1]) << " "; if(gradient[j*3+1]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(10) << gradient[j*3+1] << " "; if(gradient[j*3+2]>=0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(10) << gradient[j*3+2] << " "; if(gradient[j*3+3]>0) ofs << " "; ofs << fixed << setprecision(10) << gradient[j*3+3] << endl; } |
最後に座標情報を書き込みます。
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 |
//Coordinates ifs.close(); ifs.open(argv[1]); i=0; stringstream Coordinates; while (getline(ifs,line)){ i++; if(i == Initial_Structure){ ofs<<" Test job not archived.\n"<<" 1\\1\\G\\OPT\\R\\C\\S\n"<<" 5\\0\\\\#P\\"<<endl; Coordinates<< " q\\\\t\\\\1,1"; }if(i == Initial_Structure+1){ double a(0), b(0), c(0); sscanf(line.substr(3,54).data(),"%lf\t%lf\t%lf",&a,&b,&c); if(line.substr(1,1) == " ") Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,1)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; else Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,2)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; }if(i > Initial_Structure+1 && i < Initial_Structure + atom_number){ double a(0), b(0), c(0); sscanf(line.substr(3,54).data(),"%lf\t%lf\t%lf",&a,&b,&c); if(line.substr(1,1) == " ") Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,1)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; else Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,2)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; }if(i == Initial_Structure + atom_number){ double a(0), b(0), c(0); sscanf(line.substr(3,54).data(),"%lf\t%lf\t%lf",&a,&b,&c); if(line.substr(1,1) == " ") Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,1)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; else Coordinates<<"\\"<<line.substr(0,2)<<","<<a<<","<<b<<","<<c; } } Coordinates<<"\\\\Version=---------------\\"; for(int j=0; j<=(Coordinates.str().length()/70) ; j++){ ofs << " " << Coordinates.str().substr(70*j,70)<<endl; } ofs<<"[X(C20H37O2)]\\\\\\@"<<endl<<endl; ofs<<"Normal termination of Gaussian 03 at Wed Jan 12 23:23:23 2017."<<endl; } |
一番最後に組成式を書き込む必要があるのですが、ここは適当で大丈夫です。
ここには載せませんが、このプログラムを実行するには原子番号を元素記号へと変換する関数が必要です。
GRRM での振動計算はやめた方が良い
GRRM は、裏で gaussian を走らせて計算しています。すなわち、GRRM で計算した結果を Gaussian の log 形式へと変換する作業は二度手間です。そもそも、GRRM と Gaussian のどちらで振動計算をしても結果は変わりません。Gaussian で計算した方が早いため、 GRRM での振動計算はお勧めしません。
【2017.03.28 追記】
GRRM と Gaussian の振動計算の結果は異なります。GRRM は独自に振動計算をしているそうです。しかし、なぜ結果が食い違うのかは謎です。。。どちらかが間違っているということもないと思います。でも、計算速度の観点から Gaussian を使ったほうが良いのではと思います。
管理人はプログラムの専門家ではないので、より良い方法がありましたらコメントまたはメールにて教えてください。よろしくお願い致します。