计算化学公社

标题: 萃取体系溶剂化自由能求助 [打印本页]

作者
Author: sulei 时间: 2019-7-18 14:14
标题: 萃取体系溶剂化自由能求助
因为研究方向为溶剂萃取，因此想利用量子化学计算辅助设计萃取剂的筛选。主要是看相互作用的大小以及溶剂化能力
现有萃取剂A(醇，酮，酯，胺)和待萃物B(HCl，HNO3),A与B会以氢键结合形成萃合物A---B
我的计算步骤为：
（1）对A,B利用B3LYP/6-31+G(d，p)进行第一次优化，然后利用M06-2X/def-TZVP进行第二次优化并进行频率分析
（2）确定无虚频后将优化好的A，B分子构建萃合物A---B并利用M06-2X/def-TZVP进行优化和频率分析
（3）对A, B, A---B分别进行气相单点能计算，方法和基组为：M06-2X/cc-pvQZ
  (4) 引入SMD溶剂模型对A, B, A---B分别进行溶剂条件下的单点能计算，方法和基组为：M06-2X/6-31G(d)
  (5) 用溶剂条件下的单点能减去气相单点能即为溶剂化自由能，随后利用各自的溶剂化自由能求得溶剂条件下的相互作用能
请问各位老师这样的计算方法有什么错误或者不当吗，计算出来的溶剂化自由能可不可以用来指导萃取剂的筛选

            被萃物B（gas）+萃取剂A（gas）-------萃合物A---B(gas)
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            被萃物B(sol) + 萃取剂A（sol）--------萃合物A----B(sol)

作者
Author: sobereva 时间: 2019-7-18 22:33
计算级别选用严重不当

都涉及了弱相互作用，哪能用不加DFT-D的B3LYP。仔细看下文了解弱相互作用基本常识
谈谈“计算时是否需要加DFT-D3色散校正？”
http://sobereva.com/413
DFT-D色散校正的使用
http://sobereva.com/210
乱谈DFT-D
http://sobereva.com/83

优化全都用B3LYP-D3(BJ)/6-311G**或B3LYP-D3(BJ)/def-TZVP就完了，没必要事先用DFT预优化，并不能实际节约时间。要想靠预优化节约时间，应当用诸如GFN-xTB、PM7等耗时比DFT低两个数量级及以上的方法。

cc-pVQZ给普通泛函用纯粹白浪费时间，仔细看
谈谈量子化学中基组的选择
http://sobereva.com/336（http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html）

真正指导筛选的，是溶剂下的结合过程的自由能变，而不是溶解自由能。注意表述准确性

另外注意复合物可能有很多种构型，计算时应当选取能量最低的。可以用genmer+molclus做构型搜索来实现，看下面的介绍和实例。其中对于弱相互作用计算级别的正当选用也有充分体现
genmer：生成团簇初始构型结合molclus做团簇结构搜索的超便捷工具
http://bbs.keinsci.com/thread-2369-1-1.html
molclus官网：
http://www.keinsci.com/research/molclus.html

作者
Author: sulei 时间: 2019-7-19 06:15

sobereva 发表于 2019-7-18 22:33
计算级别选用严重不当

都涉及了弱相互作用，哪能用不加DFT-D的B3LYP。仔细看下文了解弱相互作用基本常识 ...

谢谢老师的指导

作者
Author: sulei 时间: 2019-7-19 06:54

sobereva 发表于 2019-7-18 22:33
计算级别选用严重不当

都涉及了弱相互作用，哪能用不加DFT-D的B3LYP。仔细看下文了解弱相互作用基本常识 ...

老师，我还想求教一下，您博文中提到M06-2X/def-tzvp对于弱相互作用也很不错，能不能利用其进行结构优化。并且如果我计算气相单点能用的是M06-2X/cc-pvqz，那么接下来引入SMD计算溶剂中单点能时是否可以用您提到的M06-2X/6-31G*，还是说必须与计算单点能保持一致，谢谢。

作者
Author: vickywu 时间: 2019-7-19 18:00

sobereva 发表于 2019-7-18 22:33
计算级别选用严重不当

都涉及了弱相互作用，哪能用不加DFT-D的B3LYP。仔细看下文了解弱相互作用基本常识 ...

sob老师您好，我最近也在做涉及弱相互作用的计算。根据您对该帖的回复有三点疑问还想请教您：
1、色散作用是一定要加的，但是我们学校gaussian资源有限，只能买到Gaussian 09，版本问题无法加d3，是否可以退而求其次选择明尼苏达系列的泛函来弥补加不了色散校正的问题。
2、几何优化过程中是否也需要加色散作用？对于大分子体系，类似于楼主的一些复杂长链的萃取剂分子，用半经验方法做几何优化时，结构上会不会出现很离奇的变化？
3、因为我之前也看到别人几何优化分好几步做，这样子有必要吗？
十分期待您的回复~

作者
Author: sobereva 时间: 2019-7-19 23:35

sulei 发表于 2019-7-19 06:54
老师，我还想求教一下，您博文中提到M06-2X/def-tzvp对于弱相互作用也很不错，能不能利用其进行结构优化 ...

可以用于优化
我已经明确说了不要用M06-2X/cc-pVQZ
不需要一致

作者
Author: sobereva 时间: 2019-7-19 23:36

vickywu 发表于 2019-7-19 18:00
sob老师您好，我最近也在做涉及弱相互作用的计算。根据您对该帖的回复有三点疑问还想请教您：
1、色散作 ...

1 可以
2 不是“优化加不加色散作用”，而是“是否必须用能够描述色散作用的方法去优化”。色散作用对结构影响明显的体系显然优化时候就必须用能恰当描述色散作用的方法优化。
当然也看你用的半经验方法是否适合当前问题
3 若无特殊原因没必要

作者
Author: sulei 时间: 2019-7-20 07:58

sobereva 发表于 2019-7-19 23:35
可以用于优化
我已经明确说了不要用M06-2X/cc-pVQZ
不需要一致

好的，谢谢

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