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如何比较溶剂分子中哪一个的氢质子容易脱去?

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发布时间: 2021-4-26 22:22

正文摘要:

本帖最后由 赤赤媛 于 2021-4-27 08:53 编辑 各位老师好,我看文献该分子的溶液中加入CN离子后,NMR的H谱峰值立马消失两个,实验上猜测是1 2两个氢质子脱去,我计算的电势图最大的极大值点在2,3,所以怀疑是2,3 ...

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北大-陶豫 发表于 Post on 2021-4-28 10:30:05
赤赤媛 发表于 2021-4-28 10:25
以前组里的计算都是比较势垒了。您的意思是,自由能变,是转移后的自由能减去转移前的自由能?平衡常数是 ...

平衡常数是比较生成物自由能和反应物自由能得到的。ΔG = -RTlnK


赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-28 10:25:00
北大-陶豫 发表于 2021-4-28 10:09
我已经说了,质子转移都是很快的反应而且势垒缺乏指导意义,看平衡常数(或者说自由能变)就好……

以前组里的计算都是比较势垒了。您的意思是,自由能变,是转移后的自由能减去转移前的自由能?平衡常数是玻尔兹曼分布计算分子不同构象分布,然后在比值吗?
北大-陶豫 发表于 Post on 2021-4-28 10:21:55
赤赤媛 发表于 2021-4-28 10:14
还有一个疑问。如果2,3掉了,他们连得氧和C容易成环吗?我看实验上给的步骤1,2H掉后,是氰基加成在 ...

四元环不容易成,五元环六元环比较容易成。
赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-28 10:14:22
北大-陶豫 发表于 2021-4-27 09:37
(1)根据化学直觉,酸性顺序从强到弱是213,因为1会和氮形成分子内氢键而难以电离(2好像也可,但感觉不 ...

还有一个疑问。如果2,3掉了,他们连得氧和C容易成环吗?我看实验上给的步骤1,2H掉后,是氰基加成在3位置的C上,然后去氰基离子成环。不是化学专业的我总是觉得怪怪的,不如2,3掉氢后成环好理解
北大-陶豫 发表于 Post on 2021-4-28 10:09:35
赤赤媛 发表于 2021-4-28 10:06
谢谢sob老师解答。由于这个分子在氰基溶液中成环了,在氟离子溶液中没有成环,所以猜测掉氢的个数不同 ...

我已经说了,质子转移都是很快的反应而且势垒缺乏指导意义,看平衡常数(或者说自由能变)就好……
赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-28 10:06:24
sobereva 发表于 2021-4-27 14:19
按照3L说的,看各个位点负离子的质子化能(利用溶剂下自由能计算)就可以判断,越容易结合质子的地方则中性 ...

谢谢sob老师解答。由于这个分子在氰基溶液中成环了,在氟离子溶液中没有成环,所以猜测掉氢的个数不同导致有没有成环。我可不可以在三个位置分别加上氰基离子和F离子,比较H转移自由能势垒的大小来说明这个问题?
赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-28 09:27:30
北大-陶豫 发表于 2021-4-27 09:37
(1)根据化学直觉,酸性顺序从强到弱是213,因为1会和氮形成分子内氢键而难以电离(2好像也可,但感觉不 ...

氢键束缚氢质子难以电离还是我没有想到的,非常感谢提供思路。
sobereva 发表于 Post on 2021-4-27 14:19:55
按照3L说的,看各个位点负离子的质子化能(利用溶剂下自由能计算)就可以判断,越容易结合质子的地方则中性状态物质就越难在那里失去质子,这在在原理上是严格的
对于两个OH的对比,可以用拉普拉斯键级,但不适合与CH的直接这么进行对比
北大-陶豫 发表于 Post on 2021-4-27 09:37:19
赤赤媛 发表于 2021-4-27 09:15
谢谢老师解答。您的意思是在这三个位点分别加氰基离子优化然后扫描H质子转移的势能曲线,比较势垒大小, ...

(1)根据化学直觉,酸性顺序从强到弱是213,因为1会和氮形成分子内氢键而难以电离(2好像也可,但感觉不如1容易;这也说明你必须用可以合理描述氢键的计算方法);3连着碳,电离后生成的碳负离子难以被稳定。
(2)质子转移一般是很快的反应,我们不去关注活化能(即使算出来也往往很缺乏指导意义,因为质子质量小,隧穿效应较大),而是关注平衡常数。
赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-27 09:15:23
wzkchem5 发表于 2021-4-27 00:08
可以按逆反应的难易程度衡量,也就是负离子的质子化能。实际计算需要考虑溶剂效应,并且最好考虑Gibbs自由 ...

谢谢老师解答。您的意思是在这三个位点分别加氰基离子优化然后扫描H质子转移的势能曲线,比较势垒大小,对吗?逆反应的难易程度是如何衡量的?还望老师进一步指导。
赤赤媛 发表于 Post on 2021-4-27 08:56:45
sobereva 发表于 2021-4-26 23:32
贴图方式不对,其他人看不到。重新编辑帖子并仔细看置顶的新社员必读贴了解怎么正确贴图,此问题在这里还特 ...

老师,很对不起,已经修改了
wzkchem5 发表于 Post on 2021-4-27 00:08:46
可以按逆反应的难易程度衡量,也就是负离子的质子化能。实际计算需要考虑溶剂效应,并且最好考虑Gibbs自由能校正
sobereva 发表于 Post on 2021-4-26 23:32:25
贴图方式不对,其他人看不到。重新编辑帖子并仔细看置顶的新社员必读贴了解怎么正确贴图,此问题在这里还特意强调了:http://bbs.keinsci.com/thread-18961-1-1.html

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