Chemissian 프로그램 이것저것 활용하는 법 간단 요약

 

DFT 계산 프로그램인 Gaussian을 통하면 .chk (체크포인트)를 비롯한 .log 파일이 생성되게 되는데, 특히 log파일은 chemissian이라는 프로그램을 통해 데이터를 유용하게 가공하고 편집할 수 있다.

Excitation에 따른 MO 변화를 관찰하려면 TD-DFT 결과가 있어야 하고, 그 외에 Ground state의 MO를 관찰하려면 Energy 결과만 있어도 된다. 여러 과정을 통해서 .log 파일을 얻었으면,

이런 창을 얻을 수 있고, MO가 왼쪽과 같이 나눠진 것을 확인할 수 있다. 그래서 각각의 에너지 레벨을 클릭하면 해당 에너지 레벨에서 MO가 어떤식으로 나와있는지를 확인할 수 있다. 

좌 하단에는 해당 MO가 몇 번째인지 숫자로 알려주고, eV로 에너지 레벨을 알 수 있다. 해당 MO 창에서 우클릭 후 옵션으로 들어가면 해당 창에 있는 모든 셋업을 바꿀 수 있다. 예를 들어서, 폰트, 에너지레벨의 색깔 (HOMO LUMO 다르게도 같게도 만들 수 있다), y축의 두께, 틱의 길이 색깔 등등

그리고 MO composition 창에서는 두개의 탭이 있다 (좌하단) Text와 3D가 있는데, 3D에서는 원하는 레벨의 MO가 어떻게 나오는지 3D로 확인할 수 있고(Gaussview에서 제공하는 기능과 같다). Isovalue (얼만큼의 electron density를 허용할 것인지 나타내는 값, 1-isovalue 해준 값 만큼의 % electron density가 화면에 나타난다) 도 확인할 수 있다. 가령 isovalue가 0.02이면 1-0.02 = 0.98, 98%의 e density를 보여준다는 것이고, 0.07이면 93%의 e density를 보여준다는 것이다. value가 커질수록 잡다한 MO는 사라짐을 의미한다. 

3D - option탭으로 들어가면 디테일한 설정들을 또 바꿀 수 있다. MO의 색은 각각 어떻게 할 것인지, 분자 구조를 어떤 형태로 보여줄 것인지 (ball & stick, stick ...) 또 원자들의 색깔은 뭘로 할지, 두께는 어떻게 할지 등등 디테일한 설정이 가능하다. 다만 아쉬운점은 하나 정해놓고 디폴트로 다른 파일에도 적용이 되면 좋은데 다른 파일을 열면 또 번잡스럽게 이걸 다 설정을 다시 해줘야한다. 많은 log 파일을 분석해야 하는 경우엔 좀 귀찮은 경우가 많다.

그림의 퀄리티도 조정할 수 있는데, coarse, medium, fine 등으로 조절이 가능하다. 일단 대충 오비탈이 어떻게 생겨먹었는지 확인하고 싶으면 coarse로 빠르게 확인하고, 데이터를 이제 가공해야 하면 medium 또는 fine까지 끌어올려서 예쁜 그림 뽑아내면 된다. 물론 시간이나 컴퓨터 리소스를 더 잡아먹으니 시간 여유를 충분히 가지고 하는 것이 좋다.

그리고 Text로 들어가면 내가 분석하고자 하는 분자에서 어떤 원자의 어떤 오비탈이 얼만큼 기여하는지를 %로 확인할 수 있다. 가령 C 0.87이면 87%가 해당 에너지레벨에서 87%만큼의 e density에 기여한다는 의미이다. 이를 통해서 여러 스펙트럼을 해석하는 발판이나 뒷받침할 증거가 될 수 있겠다. 이걸 atom 각각으로 볼 수도 있고, 디테일하게 해당 atom의 어떤 오비탈이 몇퍼센트 기여했는지까지 확인할 수 있으니 입맛에 맞게 정보를 뽑아내면 되겠다.

 

만약 TD-DFT를 통해서 얻었다고 하면, 추가적인 UV-Vis 데이터를 얻을수가 있고, 이를 실험값과 비교할 수 있으며, 특정 파장의 에너지흡수가 어떤 전이에 의해서 유발되었는지 확인할 수 있다. 가령 큰 피크가 460 nm에서 있다고 하면 이 피크가 LMCT인지, MLCT인지 등등을 확인할 수 있는 것이다. 이를 통해서 어떤 전이일 것이다 하고 해석할 수 있다.