CREST：立体异构体候选生成

有手性中心的分子可以先生成不同立体构型，再进行统一优化与计算。本篇用自建的2-丁醇初始几何，实际调用 CREST 的 --isomerize。

1. 读取两个实际候选#

下载完整输入、实际结果与读取绘图脚本，保存为 example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd crest-thermo-stereo
bash read.sh
bash plot.sh

使用独立 CREST 3.0.3，GNU Fortran、MKL，配套 xTB 6.7.1。首次需要个人入口时，在已分配的 CPU 作业中运行 bash build-private.sh，生成 ~/.local/ys-crest-tools/bin/crest；首次构建需访问源码仓库。已有本专题该入口即可共用。CPU 模板申请56核整节点，实际2线程。默认读取附带结果，不重新做结构优化或频率计算。

红色为氧、灰色为碳、浅蓝为氢。这里报告的是坐标生成结果，没有据此给出相对能量或稳定性排序。可单独下载几何数据CSV。

2. 准备完整结构#

本例15原子，分子式C₄H₁₀O，第1个碳连接OH、H、甲基和乙基：

15
Own approximate 2-butanol geometry, one chiral center
C 0 0 0
C 0.89 0.89 0.89
C 0.89 -0.89 -0.89
O -0.83 0.83 -0.83
H -0.63 -0.63 0.63
C 1.8 -1.8 -0.1
H -1.55 1.0 -1.4
H 1.53 1.53 0.25
H 0.25 1.53 1.53
H 1.53 0.25 1.53
H 0.2 -1.55 -1.43
H 1.58 -0.2 -1.43
H 2.45 -2.45 -0.73
H 1.15 -2.43 0.53
H 2.43 -1.15 0.53

该初始结构是用于启动流程的近似坐标，不应当作已经完成统一量化优化的结构。

3. 生成候选#

在已分配的 CPU 作业内，核心命令为：

~/.local/ys-crest-tools/bin/crest input.xyz --isomerize --T 2 --keepdir

该入口使用 GFN-FF 进行所需的拓扑识别。本次原生输出识别一个手性中心，报告初始 C(1) 为R，并生成两个立体候选；对应同一连接图、相反的几何手性。

grep -E 'stereocenter|stereoisomer|Stereocenter' reference-results/stereoisomers/native.log
head -20 reference-results/stereoisomers/stereomers.xyz

资料包独立比较了原子组成、连接关系和有向几何体积。图中行列式一正一负说明相对手性翻转；任意原子排序下的行列式符号本身不是通用R/S规则，不能用“正就是R”给其他分子作绝对构型标注。

4. 为什么XYZ注释行没有能量#

这里 stereomers.xyz 的注释行为空，表示这一步没有在该文件中报告能量，不能补成0后拿来排序。先完成候选生成，再按统一方法做优化和所需性质计算。

bash submit.sh
# Slurm作业结束后
bash read.sh work-new analysis-read
bash plot.sh

本包同时包含集合RRHO例子，两者各在独立目录运行。想对新候选继续批量优化，可参考批处理操作，将本例 stereomers.xyz 作为待处理集合；坐标生成与后续优化是两个步骤。

5. 用于自己的分子#

先检查结构连接关系和实际手性中心。理论上的 2ⁿ 是不考虑对称、重复等限制时的组合数，不应不加判断地当作独立可分离异构体数量。

本例只有一个中心，输出恰为两个候选。多个中心、环约束、对称等价和不同质子化状态需要分别核对，不能只根据输出文件条数判断化学意义。

参数参考：该固定版本附带的CREST命令手册。具体操作和结果见上面的实际输入。