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求助 小白在ECD计算对映异构体时遇见的问题

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发布时间: 2021-10-28 17:53

正文摘要:

    新手一枚,专业偏天然药化,对计算刚开始学,在计算对映异构体的ECD时拟合出来的曲线趋势大概一致,但是强度有差别,有高手强调对映异构体计算理论上应该严格对称,不知道目前的结果是否可以用于文章 ...

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Ablitt 发表于 Post on 2021-11-20 09:53:27
wzkchem5 发表于 2021-11-17 16:50
这个要么说明搜得不够多,要么说明4kcal/mol这个标准太高了。构象搜索是有随机性的,所以即便初猜的R和S ...

嗯呢,感谢老师,我再修改一下试试
Ablitt 发表于 Post on 2021-11-20 09:52:56
sobereva 发表于 2021-11-18 05:29
2~4 kcal/mol区间的构象数目极多,对于柔性很高的体系,很难把这个区间里那么多构象全都找出来(都找出来 ...

好的 谢谢老师,明白!
sobereva 发表于 Post on 2021-11-18 05:29:10
Ablitt 发表于 2021-11-17 14:49
老师好,问题后续 我又进行了几次计算,发现还是不行,认为是chemdraw输出的对映体不合理,就手动调整了 ...

2~4 kcal/mol区间的构象数目极多,对于柔性很高的体系,很难把这个区间里那么多构象全都找出来(都找出来代价太高,也没什么实际意义)。如果你的构象搜索不够充分,显然可能R找出来一部分,S找出来另一部分,仿佛看上去不对应
wzkchem5 发表于 Post on 2021-11-17 16:50:16
Ablitt 发表于 2021-11-17 07:49
老师好,问题后续 我又进行了几次计算,发现还是不行,认为是chemdraw输出的对映体不合理,就手动调整了 ...

这个要么说明搜得不够多,要么说明4kcal/mol这个标准太高了。构象搜索是有随机性的,所以即便初猜的R和S结构彼此严格成对映体,也不能保证R和S搜出来的构象完全一一对应
Ablitt 发表于 Post on 2021-11-17 14:49:16
sobereva 发表于 2021-10-29 06:36
对映异构体的ECD显然是呈严格镜像的,而且构象结构、构象分布也都是相同的(仅相差镜面反映操作),对R、S ...

老师好,问题后续 我又进行了几次计算,发现还是不行,认为是chemdraw输出的对映体不合理,就手动调整了一个S出来,输出坐标系后乘以-1以得到R的坐标系用以计算,这样计算后理论上讲出来的构象数目应该一样,坐标相反,但是现在出现构象数目就不一样,肉眼查看后发现低于2Kcal/mol的时候两者计算是数目一致的,在2-4Kcal/mol内出现差别,这样的话能不能认为构象搜索不合理啊,用的gfnff 优化gfn2(肉眼看优化过程从24-6Kcal/mol没什么问题)取的4Kcal/mol内的
Ablitt 发表于 Post on 2021-10-29 14:22:28
sobereva 发表于 2021-10-29 06:36
对映异构体的ECD显然是呈严格镜像的,而且构象结构、构象分布也都是相同的(仅相差镜面反映操作),对R、S ...

好的谢谢Sob老师!
Ablitt 发表于 Post on 2021-10-29 14:14:36
wzkchem5 发表于 2021-10-28 18:12
你这里给的曲线是构象平均以后的吗?
如果是的话,正常,应该多搜索一些构象,并且去掉高于某个能量(比如 ...

是平均以后的,取的是高于最稳定构象4Kcal/mol以内的构象,谢谢老师,我再去搜索一下试试!
sobereva 发表于 Post on 2021-10-29 06:36:32
对映异构体的ECD显然是呈严格镜像的,而且构象结构、构象分布也都是相同的(仅相差镜面反映操作),对R、S分别做构象搜索毫无意义,白浪费时间。只要确保一个手性的构象搜索是绝对充分的、构象权重平均ECD谱的计算方式是合理的,其ECD直接上下翻转就是另一个手性的。

你观测到的问题就是楼上所说的,其中一个手性或者两个手性的构象搜索不充分。自己肉眼挨个对比两个手性能量最低的一批构象,就能知道一个相对于另一个漏了什么结构。
另外,如果几何优化收敛限太宽,优化精度不够高也可能导致没有精确成镜像关系。
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-28 18:12:27
本帖最后由 wzkchem5 于 2021-10-28 11:15 编辑

你这里给的曲线是构象平均以后的吗?
如果是的话,正常,应该多搜索一些构象,并且去掉高于某个能量(比如比最稳定构象高3kcal/mol以上)的构象,直至R和S搜到的构象数目相同且一一对应为止。
只计算一个构型、另一个构型靠乘以-1来得到,原理上是成立的。甚至于只搜索一个构型的构象,另一个构型的构象靠这个构型的构象的镜面反射来构造,这在原理上也是成立的。但是R、S构型搜到的构象不一致,从侧面反映了构象搜索不够充分,也就是说可能有的重要的构象是两个构型都没搜到的,所以要继续搜索构象,让R和S搜到的构象一一对应。之后可以仍旧靠只算一个构型、另一个构型乘以-1来减少计算量。此外,如果无论如何都搜不到“让R和S搜到的构象一一对应”的程度,那么也可以比如说只搜R,用R算的ECD乘以-1得到S的ECD,但是你需要通过其他方法证明R搜索得足够全,比如说多搜几个构象再算,然后发现虽然多搜到了几个构象,但是ECD已经没有肉眼可见的变化了,这样也可以。

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