分子间pi-pi相互作用的强弱是否能通过计算定量或者定性比较？

zhangxy

请问各位老师，分子间pi-pi相互作用的强弱是否能通过计算定量或者定性比较？若可以，请问是做什么计算，用什么参数比较？谢谢老师！

wzkchem5

你是要比较总相互作用的强弱，还是要把总相互作用能里面pi-pi相互作用的贡献拆出来？比如两个苯发生pi-pi相互作用，你是关心总相互作用，还是要把诸如氢原子之间的范德华吸引作用从总作用里扣除掉？

晓来雨过

Hirshfeld surfaces 应该可以吧

sobereva

如果分子间基本只有pi-pi作用，比如下文的C18和石墨烯的复合物体系，以及C18二聚体，算的分子间相互作用能直接就可以当pi-pi作用能
18碳环（cyclo[18]carbon）与石墨烯的相互作用：基于簇模型的研究一例
http://sobereva.com/615（http://bbs.keinsci.com/thread-25306-1-1.html）
全面探究18碳环独特的分子间相互作用与pi-pi堆积特征
http://sobereva.com/572（http://bbs.keinsci.com/thread-19660-1-1.html）

如果分子间除了pi-pi作用还有别的作用，可以用下文的EDA-FF方法，得到pi-pi堆积的环之间的范德华作用能可近似作为pi-pi作用
使用Multiwfn做基于分子力场的能量分解分析
http://sobereva.com/442（http://bbs.keinsci.com/thread-10907-1-1.html）

另外，横向比较时，还可以用IGMH方法计算pi-pi作用的等值面的面积，和堆积强度有正相关性
IGMH，以及其前身IGM，看：
重要的新的图形化研究弱相互作用方法IGMH的介绍文章已经在ChemRxiv上发布！
http://bbs.keinsci.com/thread-26613-1-1.html
通过独立梯度模型(IGM)考察分子间弱相互作用
http://sobereva.com/407（http://bbs.keinsci.com/thread-9472-1-1.html）

Hirshfeld surface分析顶多是计算个pi-pi接触面积而已，用Multiwfn可以实现，参考下文
使用Multiwfn做Hirshfeld surface分析直观展现分子晶体和复合物中的相互作用
http://sobereva.com/701（http://bbs.keinsci.com/thread-43178-1-1.html）

Multiwfn还支持计算LOLIPOP指数，专门衡量分子发生pi堆积的能力，看Multiwfn手册3.100.14节的介绍和4.200.14节的例子。

zhangxy

wzkchem5 发表于 2022-2-19 18:21
你是要比较总相互作用的强弱，还是要把总相互作用能里面pi-pi相互作用的贡献拆出来？比如两个苯发生pi-pi相 ...

我是想比较在不同的二聚体堆积模式下pi-pi相互作用的强弱，不考虑其他的分子间相互作用，比如芘分子的二聚体，在沿分子长轴和短轴不同方向滑移、不同的平面间距的情况下，比较pi-pi相互作用的强弱。

zhangxy

sobereva 发表于 2022-2-19 19:03
如果分子间基本只有pi-pi作用，比如下文的C18和石墨烯的复合物体系，以及C18二聚体，算的分子间相互作用能 ...

谢谢sob老师的解答， 我去学习一下。