[GAMESS] 1-methylphosphabenzenenium ion

ホスファベンゼンのリン原子にメチル基が結合したカチオンの構造最適化を行いました。いつものようにDFT, B3LYP/6-31G(d)で。

-----ここから入力ファイルの中身
! DFT, B3LYP/6-31G(d), optimization
$CONTRL DFTTYP=B3LYP SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE $END
$CONTRL ICHARG=1 $END
$SYSTEM TIMLIM=600000 MEMORY=80000000 $END
$STATPT OPTTOL=0.0001 NSTEP=200 PROJCT=.FALSE. $END
$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 NDFUNC=1 $END
$GUESS GUESS=HUCKEL $END
$SCF DIRSCF =.TRUE. $END

$DATA

C1
C 6.0 -4.6925507120 3.1866021080 0.0116008685
C 6.0 -3.4353843757 3.3574510222 0.5920961089
C 6.0 -5.2450402846 1.9347690184 -0.3076319350
C 6.0 -4.5862271937 0.7118115051 -0.0934952581
C 6.0 -3.3176789281 0.6005474824 0.4746342516
P 15.0 -2.3538895191 1.9994731352 1.0789175832
H 1.0 -5.2790991092 4.0771166425 -0.2153425886
H 1.0 -3.0708461031 4.3613809659 0.7913421655
H 1.0 -5.0959026907 -0.2030427110 -0.3974091866
H 1.0 -6.2368151102 1.9114133733 -0.7593396824
C 6.0 -1.0656847417 2.1101225596 -0.2241176963
H 1.0 -2.8676435546 -0.3822362981 0.5895406882
H 1.0 -0.3912058990 1.2502796033 -0.1662656833
H 1.0 -0.4650761978 3.0149136794 -0.0893365625
H 1.0 -1.4975038773 2.1358647632 -1.2295614128
$END
ここまで-----

最適化はいつも通りなのですが、今回最適化したのは陽イオン。なので、入力データには

$CONTRL ICHARG=1 $END

を入れてあります。ICHARGの指定値はデフォルトではゼロ。今回は1価のカチオンなので1を指定してあります。

得られた最適化構造、メチル炭素がホスファベンゼン環と同一平面上にあるのがわかります。
↓HOMO (-11.81 eV)。ホスファベンゼンのHOMO準位が-6.56 eV。低いです。



↓LUMO (-6.42 eV)。ホスファベンゼンのHOMOと変わらないくらいです。ちなみにホスファベンゼンのLUMOは-1.25 eV。



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軌道計算: GAMESS-US
http://www.msg.chem.iastate.edu/gamess/
軌道表示: MacMolPlt
http://www.scl.ameslab.gov/MacMolPlt/