CREST：互变异构搜索路径与结果判断

互变异构搜索可以先质子化再去质子化，也可以改变顺序。本例对同一份乙醛输入分别执行两条路径，重点看日志、结构和能量，而不是只统计目录里有多少XYZ文件。

1. 读取两条路径的数据#

下载完整输入、实际原生结果与读取绘图程序，保存为 example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd crest-extended-tautomer
bash read.sh
bash plot.sh

默认读取附带结果，不重新搜索。CSV写入 analysis-read/，图片写入 figures/。

2. 改变循环顺序#

正向路径：

~/.local/ys-crest-tools/bin/crest input.xyz \
  --forall ensemble.xyz --tautomerize2 --iter 0 \
  --gfn2 --quick --mdlen 0.1 --mddump 50 --T 2 --keepdir

反向路径加入 --tdp，在另一个新目录运行：

~/.local/ys-crest-tools/bin/crest input.xyz \
  --forall ensemble.xyz --tautomerize2 --iter 0 --tdp \
  --gfn2 --quick --mdlen 0.1 --mddump 50 --T 2 --keepdir

正向为“质子化→去质子化”，反向为“去质子化→质子化”。本次两个命令都实际执行一轮，然后进行候选短采样与最终优化。若增加 --iter，后续循环及计算量会增加。

grep 'C Y C L E' reference-results/forward/native.log
grep 'C Y C L E' reference-results/reverse/native.log

3. 结果要分阶段看#

两条路径这次都回到乙醛型连接。能量差在 10⁻⁸ Eh 量级，没有依据把这点差异解释成可分辨的化学稳定性差别。

cat analysis-read/CREST-extended-tautomer-paths.csv

下载结果CSV。

4. 确认能量对应哪一个结构#

从最终 tautomers.xyz 提取目标记录，在独立目录用相同方法做单点：

module load xtb/6.7.1
xtb input.xyz --gfn 2 --chrg 0 --sp --parallel 2

资料包已对两条路径的实际最终几何分别做过单点，与原生输出最大能量差约 3.78×10⁻⁹ Eh。对自己的分子，还应查看氢连接位置、重原子键、总电荷与自旋；只比较XYZ注释中的数值不够。

5. 没找到新结构意味着什么#

本次只保留一个结构，说明这组输入和短采样设置下最终筛选得到一个结构，不证明乙醛只有一种可能的互变异构形式。不同起始结构、搜索时长、溶剂模型和筛选窗口可能改变结果。

实际研究可用多份合理起始结构增加覆盖，再逐步增加搜索预算。最终稳定性、溶液占比和反应速率还需要适当的电子结构方法、溶剂与热力学校正；本例只提供可运行的搜索操作流程。