计算化学公社

标题: 计算了配体和金属的结合能，为什么和理论上配体的螯合能力不一样，是建模有误吗 [打印本页]

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 15:57
标题: 计算了配体和金属的结合能，为什么和理论上配体的螯合能力不一样，是建模有误吗
想通过DFT计算乙酰丙酮配体和丙二酸配体分别与Zr结合的能力，计算了结合能，如图1 2 建模所示，理论上乙酰丙酮的螯合能力应该更强，但为什么计算出来丙二酸与Zr的结合能却更大呢，是建模有误吗，希望各位老师批评指正一下

作者
Author: sobereva 时间: 2025-3-22 16:29
把计算细节交代清楚。注意考虑溶剂效应

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 17:27

sobereva 发表于 2025-3-22 16:29
把计算细节交代清楚。注意考虑溶剂效应

结合能=Zr与乙酰丙酮络合物的能量-Zr的能量-乙酰丙酮的能量；结合能=Zr与丙二酸络合物的能量-Zr的能量-丙二酸去掉两个H的能量（保证原子守恒）
Zr的能量计算时电荷+4，自选多重度1，考虑溶剂体系是水，Zr与乙酰丙酮络合物计算时电荷+4，自选多重度1，考虑溶剂体系是水，乙酰丙酮计算时没有考虑溶剂体系
对Zr使用Lanl2DZ基组，C H O用6-31G（d）

作者
Author: naonao5205 时间: 2025-3-22 20:16
配位模型选择不合理。显然不可能+4的金属离子配位数就2。在水中Zr4+就这样存在是不可能的。
而且计算这个想干嘛？你需要计算K？需要解释配键类型？解释光谱？

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 20:24

naonao5205 发表于 2025-3-22 20:16
配位模型选择不合理。显然不可能+4的金属离子配位数就2。在水中Zr4+就这样存在是不可能的。
而且计算这个 ...

Zr应该是6配位，但我设置了隐式溶剂模型为水，这样还需要画出来周围的6个OH吗，所以就只画了一个Zr+4
我是想通过Zr——O的键长说明Zr和不同配体的结合能力，再通过结合能算一下络合常数

作者
Author: naonao5205 时间: 2025-3-22 20:27

哈哈哈哈哈aaa 发表于 2025-3-22 20:24
Zr应该是6配位，但我设置了隐式溶剂模型为水，这样还需要画出来周围的6个OH吗，所以就只画了一个Zr+4
我 ...

应当显式的补充满配体。
因为实际上Zr以Zr[L]x[solv]y形式存在的，考虑键长时候不应当把其他配体省略。
计算K记得合理的配平方程式。

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 20:41

naonao5205 发表于 2025-3-22 20:27
应当显式的补充满配体。
因为实际上Zr以Zr[L]x[solv]y形式存在的，考虑键长时候不应当把其他配体省略。
...

老师您好！关于计算锆和丙二酸的结合能方面，还想请教您几个问题：
（1）计算Zr单点能的时候，按照六配位Zr周边画6个OH的话，是不是就不需要设置显式溶剂模型了？那这时候是设置电荷0，自旋多重度1吗？
（2）计算丙二酸单点能的时候，因为考虑丙二酸2个羧基中的OH会脱H与Zr结合，那是不是建模的时候就应该不画这两个H，因为考虑前后原子守恒？
（3）计算锆和丙二酸的能量的时候，因为锆6配位，丙二酸中的两个羧基中的OH会脱H与Zr配位，这样Zr周边还剩4个OH，但这样不就与前面计算Zr单点能的时候原子个数不一样了吗？前面计算Zr的时候是画了6个OH，但现在计算锆和丙二酸络合物的时候只剩4个OH了
希望老师可以解答一下我的疑问，非常感谢！！

作者
Author: naonao5205 时间: 2025-3-22 20:56

哈哈哈哈哈aaa 发表于 2025-3-22 20:41
老师您好！关于计算锆和丙二酸的结合能方面，还想请教您几个问题：
（1）计算Zr单点能的时候，按照六配 ...

显式考虑溶剂是因为他和你要研究的东西有不可忽略的作用，一个高价金属阳离子没配位饱和肯定会和H2O作用啊
你要研究碱性体系：
1：如果是Zr4+和6OH- 是[Zr(OH)6]2- 应当是-2,1
2： H2L+[Zr(OH)6]2- —> [Zr(OH4)L]2- + 2H2O
3： Hacac + [Zr(OH)6]2- —> [Zr(acac)OH4]- + H2O + OH-
或者你说的是这个反应：？
acac- + [Zr(OH4)L]2- —> [Zr(acac)OH4]- + L2-

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 21:07

naonao5205 发表于 2025-3-22 20:56
显式考虑溶剂是因为他和你要研究的东西有不可忽略的作用，一个高价金属阳离子没配位饱和肯定会和H2O作用 ...

老师您好！您这里写的第2 3 条我有点没太看懂，能稍微详细的解释一下吗？

作者
Author: naonao5205 时间: 2025-3-22 21:12

哈哈哈哈哈aaa 发表于 2025-3-22 21:07
老师您好！您这里写的第2 3 条我有点没太看懂，能稍微详细的解释一下吗？

就是说考虑实际的反应配平应该是怎么样的。
因为你要求丙二酸做反应物，所以要把反应配平的话需要生成H2O副产物。
或者说直接用脱质子产物也行，就把副产物H2O去掉配平反应即可。

作者
Author: 哈哈哈哈哈aaa 时间: 2025-3-22 21:33

naonao5205 发表于 2025-3-22 21:12
就是说考虑实际的反应配平应该是怎么样的。
因为你要求丙二酸做反应物，所以要把反应配平的话需要生成H2 ...

好的明白了谢谢您的指点！
还想请教一下：如果我Zr周围画了6个OH了，还需要设置显式溶剂模型吗？

作者
Author: naonao5205 时间: 2025-3-22 21:37

哈哈哈哈哈aaa 发表于 2025-3-22 21:33
好的明白了谢谢您的指点！
还想请教一下：如果我Zr周围画了6个OH了，还需要设置显式溶剂模型吗？

你可能指的是隐式溶剂模型。需要。

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