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计算分子内氢键键能的几种方法

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发布时间: 2019-11-23 00:08

正文摘要:

计算分子内氢键键能的几种方法Several methods for calculating energy of intramolecular hydrogen bonds 文/Sobereva@北京科音First release: 2019-Nov-23  Last update: 2022-May-26 0 前言 计 ...

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sobereva 发表于 Post on 2025-11-8 23:31:23
陈AG 发表于 2025-11-8 18:00
老师,对于有机分子,因为BDE计算比较费时,我们原本打算基于以下的计算结果用键级来判断键稳定性(中性 ...

这些配体的那点差异对配位键强度的影响,相对于总强度来说微乎其微,不同方法吻合不上很正常。也没必要非要给个强度顺序,本来就都差不多。而且不是什么情况都能算BDE,不是耗时高低的事,是根本没法严格计算。
陈AG 发表于 Post on 2025-11-8 18:00:35
本帖最后由 陈AG 于 2025-11-8 18:03 编辑
sobereva 发表于 2025-11-7 22:42
你可以算算V(BCP)和H(BCP)看看都是什么情况
相对于光看ρ(BCP),LBO/Mayer键级的结果可靠度大概率更高一 ...

老师,对于有机分子,因为BDE计算比较费时,我们原本打算基于以下的计算结果用键级来判断键稳定性(中性基态S0:opt freq b3lyp 6-31G* em=gd3bj;阴离子基态S0-:opt freq b3lyp 6-31G* em=gd3bj  -1 2;阳离子基态S0+:opt freq b3lyp 6-31G* em=gd3bj  1 2),这两天我比较了一下算出来的BDE,和LBO/Mayer/AIM分析结果比较,四个分子,9根键,发现那四个数完全没有规律哎,BDE大,LBO/Mayer/AIM三个有大有小,而且,LBO和Mayer甚至都没有趋势一致。
问题1:这种情况是正常的吗,我学习了一下,是不是四个参数都有道理,不能说他们错误,只能说是不同的原理导致的?
问题2:那这种情况下,有什么更好的方法吗,还是说非环状结构可以算BDE的就算BDE,算不了的就LBO,
sobereva 发表于 Post on 2025-11-7 22:42:44
陈AG 发表于 2025-11-7 11:47
sob老师,对于类似体系,我对比了8个Pt-C配位键,发现LBO键级和Mayer键级一致(1>5>6>8>3>4>7>2),但是和 ...

你可以算算V(BCP)和H(BCP)看看都是什么情况
相对于光看ρ(BCP),LBO/Mayer键级的结果可靠度大概率更高一些,毕竟ρ(BCP)仅仅是三维空间一个点的电子密度而已,蕴含的信息很有限。
陈AG 发表于 Post on 2025-11-7 11:47:29
本帖最后由 陈AG 于 2025-11-7 13:49 编辑
sobereva 发表于 2025-8-7 22:47
我不知道你想“算”什么。如果比如你对这三个体系用Multiwfn做AIM拓扑分析,通过对绿色这个键对应的BCP的 ...

sob老师,对于类似体系,我对比了8个Pt-C配位键,发现LBO键级和Mayer键级一致(1>5>6>8>3>4>7>2),但是和AIM的 ρ(BCP)(7>6>4>2>8>5>1>3)结果不一致,那应该以哪个为准呢?还说说AIM分析不能只看ρ(BCP)的大小,也要结合V(BCP)( Potential energy density V(r): )的负值来看呢,怎么结合呢?Multiwfn支持的分析化学键的方法一览 - 思想家公社的门口:量子化学·分子模拟·二次元

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陈AG 发表于 Post on 2025-8-8 15:18:24
sobereva 发表于 2025-8-8 15:13
如果你已有实验数据,可以做个相关性分析。如果没有实验数据而光用这个理论信息来预测的话,依据不十分充 ...

好,感谢sob大大
sobereva 发表于 Post on 2025-8-8 15:13:22
陈AG 发表于 2025-8-8 09:01
老师不好意思,我没描述清楚,这三个分子是有机电致发光材料,我想算他们的绿色配位键的BDE,来对比他们 ...

如果你已有实验数据,可以做个相关性分析。如果没有实验数据而光用这个理论信息来预测的话,依据不十分充分,至少讨论的时候别把话说死了
陈AG 发表于 Post on 2025-8-8 09:01:05
sobereva 发表于 2025-8-7 22:47
我不知道你想“算”什么。如果比如你对这三个体系用Multiwfn做AIM拓扑分析,通过对绿色这个键对应的BCP的 ...

老师不好意思,我没描述清楚,这三个分子是有机电致发光材料,我想算他们的绿色配位键的BDE,来对比他们在有机电致发光器件中的稳定性,但是我学习了http://bbs.keinsci.com/thread-600-3-1.html里面的讨论之后,感觉只算BDE的话,和他们在器件中的稳定性恐怕不会有良好的正相关关系。
sobereva 发表于 Post on 2025-8-7 22:47:05
陈AG 发表于 2025-8-7 17:52
老师,对于绿色这根金属配位键,您说“LBO不适合用于含有第四周期及之后元素的成键”,那我可 ...

我不知道你想“算”什么。如果比如你对这三个体系用Multiwfn做AIM拓扑分析,通过对绿色这个键对应的BCP的性质对比键的强度差异,完全可以。
实际上如果是用于描述类似体系间同一个键的键强弱差异,LBO也可以用,并且也可以有挺好的相关性。近来一个同行他发现,不同配体(都是N配位)与Ru的LBO,与配体的Hammet sigma参数有很好的相关性。
陈AG 发表于 Post on 2025-8-7 17:52:52
老师,对于绿色这根金属配位键,您说“LBO不适合用于含有第四周期及之后元素的成键”,那我可以按照这里氢键的计算方法去算这个配位键吗

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sobereva 发表于 Post on 2024-3-30 20:42:22
一个梨 发表于 2024-3-30 12:13
老师我按照你第一种方法拓扑,如图所示,它的内氢键应该怎么判断呢?如何寻找BCP点?它的键能可以用公式计 ...

让Multiwfn把键径生成出来,一看图就明白了

仔细看Multiwfn手册4.2.1节和下文,了解AIM拓扑分析的基本操作常识
使用Multiwfn做拓扑分析以及计算孤对电子角度
http://sobereva.com/108
使用Multiwfn+VMD快速地绘制高质量AIM拓扑分析图(含视频演示)
http://sobereva.com/445http://bbs.keinsci.com/thread-11079-1-1.html
一个梨 发表于 Post on 2024-3-30 12:13:54
老师我按照你第一种方法拓扑,如图所示,它的内氢键应该怎么判断呢?如何寻找BCP点?它的键能可以用公式计算吗?
sobereva 发表于 Post on 2024-3-26 22:18:35
C9999 发表于 2024-3-26 19:47
老师请问进入到这个页面后,在multiwfn里无法输入7进入考察临界点属性的选项,然后输入2,查看这个临界点的 ...

点右上角的Return关闭图形窗口再输入
C9999 发表于 Post on 2024-3-26 19:47:06
老师请问进入到这个页面后,在multiwfn里无法输入7进入考察临界点属性的选项,然后输入2,查看这个临界点的各种性质
sobereva 发表于 Post on 2023-7-17 18:45:02
沙漠猎人 发表于 2023-7-17 17:43
请问老师,第一个AIM方法可以用来计算两个分子之间的氢键键能吗?

本来一开始就是对分子间计算提出来的,只不过也能用于分子内。很难理解怎么老有人以为这方法只能用于分子内
仔细看此文
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/513http://bbs.keinsci.com/thread-14600-1-1.html

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