计算化学公社

标题: 使用multiwfn计算溶剂与氨气的氢键键能求助 [打印本页]

作者
Author: 986191088 时间: 2020-10-26 14:52
标题: 使用multiwfn计算溶剂与氨气的氢键键能求助
我在做一个溶剂吸收氨气的实验，想要计算溶剂与氨气的氢键键能，是否可以使用multiwfn做aim拓扑分析计算吸收前后的键能直接相减呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-26 14:56
如置顶的新社员必读贴和论坛首页的公告栏所示，求助帖必须在帖子标题明确体现出此帖内容是求助或提问，并反映出帖子具体内容，避免有任何歧义，仔细看http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html。我已把你的不恰当标题“使用multiwfn计算氢键强度”改了，以后务必注意

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-26 14:58
你对基于AIM预测氢键键能的认识明显错误。基于氢键的BCP的电子密度根据下文的公式直接就估计出了氢键键能，根本没有什么相减
透彻认识氢键本质、简单可靠地估计氢键强度：一篇2019年JCC上的重要研究文章介绍
http://sobereva.com/513（http://bbs.keinsci.com/thread-14600-1-1.html）

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-26 21:00
键能有两类算法
比如你的溶剂是SH
那么粗略地讲，一类是 SH-NH3复合物的能量 -（SH的能量+NH3的能量）
另一类是直接对SH-NH3复合物的电子密度或波函数做分析（尤其是氢键附近的电子密度或波函数），直接估算得到键能
第一类方法用得比较多，理论上也更加严谨，缺点是当你的相互作用比较复杂，比如SH-NH3的N-H键又跟溶剂的其他原子形成了第二根氢键的时候，你只能得到总作用能，而很难单独算出第一根氢键的键能。AIM属于第二类方法，可以算单独的氢键的键能，但精度有限，对于特殊的氢键，比如两个氢同时和一个氢键受体成氢键的情形，结果可能定性错误。只有第一类方法才涉及相减。

作者
Author: songyidan 时间: 2020-10-29 09:55

wzkchem5 发表于 2020-10-26 21:00
键能有两类算法
比如你的溶剂是SH
那么粗略地讲，一类是 SH-NH3复合物的能量 -（SH的能量+NH3的能量）

您好请问您这里所说的键能是否也包括共价键呢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-29 12:02

songyidan 发表于 2020-10-29 09:55
您好请问您这里所说的键能是否也包括共价键呢

包括
对于共价键，第二类算法的精度可能要打折扣，而且算法和氢键的算法完全不同。但第一类算法是通用的。

作者
Author: songyidan 时间: 2020-10-29 14:57

wzkchem5 发表于 2020-10-29 12:02
包括
对于共价键，第二类算法的精度可能要打折扣，而且算法和氢键的算法完全不同。但第一类算法是通用的 ...

第二种方法直接从电子密度和波函数计算键能应该更精确一些吧，计算起来也不需要考虑去加或是减去哪个计算项来降低误差

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-29 17:45

songyidan 发表于 2020-10-29 14:57
第二种方法直接从电子密度和波函数计算键能应该更精确一些吧，计算起来也不需要考虑去加或是减去哪个计 ...

其实反倒更不精确，因为键能的定义就是成键后的能量减去成键前的能量，第一类方法完全是按定义计算的，当然更精确。
只有在同时成好几根键的情形下，想知道这几根键分别的键能，又或者想排除掉非共价作用对键能的贡献的时候，第二类方法才有优势。

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-1 13:29

songyidan 发表于 2020-10-29 14:57
第二种方法直接从电子密度和波函数计算键能应该更精确一些吧，计算起来也不需要考虑去加或是减去哪个计 ...

目前没有对于所有类型键都适用的直接基于波函数计算键能的方法
对于有些类型键，比如C-C，倒是有现成的拟合公式，根据拉普拉斯键级可以换算成键能，见此文拉普拉斯键级部分的说明
Multiwfn支持的分析化学键的方法一览
http://sobereva.com/471（http://bbs.keinsci.com/thread-12488-1-1.html）

作者
Author: songyidan 时间: 2020-11-3 16:11
不好意思现在才看到回复，十分感谢两位老师解答了我的疑问，的确，如果第一种方法的确更容易实现一些，只是需要考虑多种键能，我正打算做下这个分析:)

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)