计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 1987|回复 Reply: 7
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[新手求助] 质子化位点是否稳定能否通过键长进行判断?

[复制链接 Copy URL]

76

帖子

0

威望

2227

eV
积分
2303

Level 5 (御坂)

本帖最后由 ABQTrap 于 2022-12-20 20:51 编辑

各位老师好,请教一个关于质子化位点的问题:
如下图1所示的含氮化合物,理论上存在4个质子化位点,分别用1~4数字标识。用xtb的gfn2方法生成各个质子化位点的构象,然后用B3LYP-D3BJ/def-TZVP对构象进行几何优化和频率计算。其中质子化位点为2时,发现各个构象用B3LYP计算水平得到的N-N键键长约为1.9个埃(图2),是否表明该位点质子化时N-N键已经断裂了?那么质子化位点2是否可以稳定存在呢?或者该质子化位点是否合理呢?谢谢!

图1.jpg (18.67 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

图1

图1

图2.jpg (40.66 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

图2

图2

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125181

管理员

公社社长

2#
发表于 Post on 2022-12-20 20:54:07 | 只看该作者 Only view this author
可以说键被大幅削弱了,更容易断裂。更具体考察可以计算解离反应的自由能垒、用过渡态理论计算反应速率常数k,看看什么数量级。可参考下文
谈谈如何通过势垒判断反应是否容易发生
http://sobereva.com/506http://bbs.keinsci.com/thread-14313-1-1.html
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

76

帖子

0

威望

2227

eV
积分
2303

Level 5 (御坂)

3#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-12-20 21:04:49 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-12-20 20:54
可以说键被大幅削弱了,更容易断裂。更具体考察可以计算解离反应的自由能垒、用过渡态理论计算反应速率常数 ...

谢谢sobereva老师的解答!我再学习研究研究。

76

帖子

0

威望

2227

eV
积分
2303

Level 5 (御坂)

4#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-1-21 19:30:53 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 ABQTrap 于 2023-1-21 19:42 编辑
sobereva 发表于 2022-12-20 20:54
可以说键被大幅削弱了,更容易断裂。更具体考察可以计算解离反应的自由能垒、用过渡态理论计算反应速率常数 ...

sob老师新年好!
有关于键裂解(均裂)的问题再向您请教。
如本贴所述,本人想进行含氮化合物氮氮键均裂的研究,因为试验中发现主要产生了均裂自由基离子,而键异裂产生的离子含量很少。异裂可能的方式如下图(NN键均裂示意图)所示,涉及到不同的质子化位点。

本人在B3LYP-D3BJ/6-311G(d,p)水平进行了计算,结果发现过渡态的能量相较于最稳定质子化位点的最稳定构象,均较高。如下图(裂解能垒示意图)所示。
所以开始考虑是否存在自旋极化多重态的过渡态,用B3LYP-D3BJ/6-311G(d,p)和M062X/6-311G(d,p)进行了计算,均发现了自旋极化多重态的过渡态,但是两个泛函的过渡态结构和虚频相差有点大(见B3LYP-D3BJ和M062X过渡态示意图,NN键键长和键角差异较大),不知哪个更准确?IRC计算均表明过渡态正确概率大。但B3LYP-D3BJ得到的自由能能垒仅1.6kcal/mol,M062X为11.7kcal/mol。用B2PLYP-D3BJ/def2-TZVP进行了结构计算,过渡态结构更接近M062X,可能和两者HF成分相近有关。后期试了CASSCF,作为初学者没有经验,目前仍然完全失败。请问对于自旋极化单重态的问题,哪个泛函更合适更准确呢?另外,是否需要寻找自旋极化单重态和三重态之间的交叉点,来描述自旋极化多重态到三重态的转化过程?谢谢!

键均裂方式.png (24.82 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

NN键均裂示意图

NN键均裂示意图

裂解过渡态示意图.png (45.86 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

裂解能垒示意图

裂解能垒示意图

B3LYP-D3BJ.JPG (92.16 KB, 下载次数 Times of downloads: 1)

B3LYP-D3BJ过渡态

B3LYP-D3BJ过渡态

M062X.JPG (95.12 KB, 下载次数 Times of downloads: 1)

M062X过渡态

M062X过渡态

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125181

管理员

公社社长

5#
发表于 Post on 2023-1-21 19:44:47 | 只看该作者 Only view this author
ABQTrap 发表于 2023-1-21 19:30
sob老师新年好!
有关于键裂解(均裂)的问题再向您请教。
如本贴所述,本人想进行含氮化合物氮氮键均 ...

用M06-2X
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

76

帖子

0

威望

2227

eV
积分
2303

Level 5 (御坂)

6#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-1-21 19:52:50 | 只看该作者 Only view this author

好的,谢谢Sob老师。
请问是否需要寻找自旋极化单重态和三重态之间的交叉点,来描述自旋极化多重态到三重态的转化过程?
CASSCF方法优化结构是否比M062X更准确?
另外这个21个原子的体系,普通计算机算的动CCSD方法么?谢谢!

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125181

管理员

公社社长

7#
发表于 Post on 2023-1-21 20:26:20 | 只看该作者 Only view this author
ABQTrap 发表于 2023-1-21 19:52
好的,谢谢Sob老师。
请问是否需要寻找自旋极化单重态和三重态之间的交叉点,来描述自旋极化多重态到三 ...

研究不研究随你

不一定更准确,没考虑动态相关

如果是指单点计算,看你是指普通PC机还是普通服务器,前者费劲,后者没问题
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

76

帖子

0

威望

2227

eV
积分
2303

Level 5 (御坂)

8#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-1-21 20:33:06 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-1-21 20:26
研究不研究随你

不一定更准确,没考虑动态相关

谢谢sobereva老师!

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2026-2-26 04:06 , Processed in 0.169034 second(s), 23 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list