计算化学公社

标题: PKa计算误差求助 [打印本页]

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Author: nakamori 时间: 2025-6-16 08:08
标题: PKa计算误差求助
我按照Sob老师之前提到的方式计算甲胺PKa，即在cbs-qb3优化结构并读取自由能，在M052x/6-31g*计算溶解自由能，最终计算结果与PubChem中给的值有1.5左右误差，请问计算方法还有什么可以改进的吗

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Author: wzkchem5 时间: 2025-6-16 08:26
这个结果已经非常好了。如果想进一步改进，可以多加显式溶剂分子

作者
Author: nakamori 时间: 2025-6-16 08:42
感谢您的回复。对于进一步改进的意见您的意思是在建模甲胺的时候旁边加几个水分子吗

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Author: sobereva 时间: 2025-6-17 04:26

nakamori 发表于 2025-6-16 08:42
感谢您的回复。对于进一步改进的意见您的意思是在建模甲胺的时候旁边加几个水分子吗

拆成热力学循环，计算离子物质的溶解自由能那一步结合显式溶剂，比起只用隐式溶剂的误差更小
但也可以先尝试uESE计算溶解自由能
比SMD算溶解自由能更好的溶剂模型uESE的使用
http://sobereva.com/593（http://bbs.keinsci.com/thread-22879-1-1.html）

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Author: mfdsrax2 时间: 2025-6-17 20:52

wzkchem5 发表于 2025-6-16 08:26
这个结果已经非常好了。如果想进一步改进，可以多加显式溶剂分子

差1.5都算非常好吗，这个已经有一个多数量级的差异了

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Author: wzkchem5 时间: 2025-6-17 21:06
本帖最后由 wzkchem5 于 2025-6-17 21:08 编辑

mfdsrax2 发表于 2025-6-17 20:52
差1.5都算非常好吗，这个已经有一个多数量级的差异了

pKa差1.5大概相当于deltaG差2kcal/mol。如果你去看理论方法的benchmark文章，会发现双杂化泛函的误差一般2kcal/mol左右，普通杂化泛函往往在3kcal/mol以上；CBS-QB3能做到1kcal/mol，但隐式溶剂模型又会引入1kcal/mol的误差。所以总的来说，CBS-QB3加隐式溶剂模型有2kcal/mol的误差，并不奇怪。
这个属于计算化学的普遍问题，把计算的deltaG换算成pKa、平衡常数、速率常数，和实验值比，常常差一两个数量级，做实验的人反映误差太大；但反过来，把实验数据换算成deltaG，和计算比，也就差2kcal/mol的样子，显得其实精度很好。

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