计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 6455|回复 Reply: 11
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[新手求助] 构象异构体环张力能的计算与对比

[复制链接 Copy URL]

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

如下图所示,两个结构由于双键在环中构象的改变导致两个分子具有不同的稳定性,我想通过环张力能的对比来对它们的稳定性进行进一步说明,请问我应该对比哪个能量最贴切?是对比溶液中的吉布斯自由能,还是对比两个分子的焓呢?

2.png (54.67 KB, 下载次数 Times of downloads: 24)

2.png

1.png (58.5 KB, 下载次数 Times of downloads: 34)

1.png

1万

帖子

0

威望

9888

eV
积分
22133

Level 6 (一方通行)

2#
发表于 Post on 2021-9-7 16:10:49 | 只看该作者 Only view this author
自由能更好,因为只有自由能是和稳定性直接挂钩的。而且你也能看出来这个差别有多大比例是因为焓,多大比例因为熵
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

3#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-7 16:29:41 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-9-7 16:10
自由能更好,因为只有自由能是和稳定性直接挂钩的。而且你也能看出来这个差别有多大比例是因为焓,多大比例 ...

谢谢您的回答!请问“能看出来这个差别有多大比例是因为焓,多大比例因为熵”怎么看的?

1万

帖子

0

威望

9888

eV
积分
22133

Level 6 (一方通行)

4#
发表于 Post on 2021-9-7 16:49:23 | 只看该作者 Only view this author
大肥猫 发表于 2021-9-7 09:29
谢谢您的回答!请问“能看出来这个差别有多大比例是因为焓,多大比例因为熵”怎么看的?

我说得不太准确,要看多大比例因为焓/熵,本质上还是要算焓的差别和熵的差别,两者加起来是Gibbs自由能的差别,然后除一下就知道多大比例了
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

5#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-7 16:59:26 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-9-7 16:49
我说得不太准确,要看多大比例因为焓/熵,本质上还是要算焓的差别和熵的差别,两者加起来是Gibbs自由能的 ...

好的,谢谢~

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125156

管理员

公社社长

6#
发表于 Post on 2021-9-8 03:46:39 | 只看该作者 Only view this author
这个环又柔又大,很难靠环张力角度说清楚二者自由能之差

你先算出来自由能差是多少,最好也把互变的自由能垒算出来
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

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

7#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-8 08:50:45 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-9-8 03:46
这个环又柔又大,很难靠环张力角度说清楚二者自由能之差

你先算出来自由能差是多少,最好也把互变的自由 ...

老师,自由能差是2kcal/mol, 自由能垒是21kcal/mol

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125156

管理员

公社社长

8#
发表于 Post on 2021-9-8 23:29:44 | 只看该作者 Only view this author
大肥猫 发表于 2021-9-8 08:50
老师,自由能差是2kcal/mol, 自由能垒是21kcal/mol

两种构象能量相差很小,而且牵扯到一堆对其有贡献的二面角,很难去解释清楚,对此差异没必要过度解释
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

1万

帖子

0

威望

9888

eV
积分
22133

Level 6 (一方通行)

9#
发表于 Post on 2021-9-9 00:40:54 | 只看该作者 Only view this author
大肥猫 发表于 2021-9-8 01:50
老师,自由能差是2kcal/mol, 自由能垒是21kcal/mol

另外注意把构象搜索全,确定在环的构象给定的前提下,那个酯基取代基的最优构象是不是真的是你画的那样。否则即便解释了这两个构象的稳定性差异,也没法和实验对应
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

10#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-9 21:08:52 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-9-8 23:29
两种构象能量相差很小,而且牵扯到一堆对其有贡献的二面角,很难去解释清楚,对此差异没必要过度解释

是这样的老师,在反应中先得到了结构1,然后1就会在溶液中室温状态下逐渐转变为2,最后平衡状态 1:2=5:95(核磁氢谱积分确定),所以计算了两者自由能差值为2kcal/mol (这个差值计算玻尔兹曼分布也是预测比值为1:2=97:3),因此也是想在酯基侧链固定的前提下,从理论计算的角度解释,2比1的自由能低2Kcal/mol, 这一差值可认为是由2更小的环张力引起的,因此2是此结构在溶液中构象的主要存在形式,这样解释不可吗?

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
125156

管理员

公社社长

11#
发表于 Post on 2021-9-10 02:31:26 | 只看该作者 Only view this author
大肥猫 发表于 2021-9-9 21:08
是这样的老师,在反应中先得到了结构1,然后1就会在溶液中室温状态下逐渐转变为2,最后平衡状态 1:2=5:95 ...

环张力这个概念不是用来解释这个的。
这两个构象都是相同大小的环,特征也没什么差异,能量有所不同主要来自于环中的一堆二面角对平衡位置的偏离程度不同。
也正如大家都知道环己烷有椅式、扭船式构象,前者能量低,但也没有谁从环张力上去说明差异的。
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

41

帖子

0

威望

245

eV
积分
286

Level 3 能力者

12#
 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-10 08:44:43 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-9-10 02:31
环张力这个概念不是用来解释这个的。
这两个构象都是相同大小的环,特征也没什么差异,能量有所不同主要 ...

好的,谢谢sob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, 2026-2-25 00:47 , Processed in 0.169634 second(s), 23 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list