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[Gaussian/gview] 离子液体的阴离子与溶剂分子的结合能计算问题

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  各位老师好,我是做离子液体方向的,对于Gaussian计算属于小白,多次尝试结果与预期差异较大,无法确定是否计算正确,因此发帖求助。我的问题是;我的离子液体的阴离子为尿嘧啶阴离子,现将离子液体与环丁砜混合,希望通过计算确认尿嘧啶阴离子上氨基的活泼H会与环丁砜的两个等价氧形成氢键。
   (1)当选择基组为B3LYP/6-31++G**并增加了DFT-D3色散校正,计算得到的结构如下图,其中左边为尿嘧啶阴离子,右边为环丁砜。发现只有一个氧与阴离子的H存在作用的可能,而另一个氧完全无法与活泼H接触。



         (2)后来在本论坛中了解到SMD溶剂模型,就做了尝试,由于没有环丁砜的内置溶剂,所以就选择DMSO做内置溶剂,并在文件末尾输入了环丁砜的静态和动态介电常数,在基组为B3LYP/6-31++G**并增加了DFT-D3色散校正情况下进行计算,结果如下图所示,相较上面有所改变,但仍然不尽人意,其中一个H---O键长3.72不符合正常范围,难以视作形成氢键。


             为此想请教各位老师,是我优化方法(基组选择,溶剂模型设置)存在问题还是氢键的饱和性等因素导致其无法形成两个氧与H同时形成氢键?若是基组选择有问题,我应该如何选择和输入何种关键词?或者如何设置能够确保计算过程中实现两个氧同时与H形成氢键?感谢各位老师的阅读和指导!


尿嘧啶-环丁砜-SMD.jpg (30.63 KB, 下载次数 Times of downloads: 1)

尿嘧啶-环丁砜-SMD.jpg

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发表于 Post on 2026-1-7 13:04:01 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 BinWang 于 2026-1-7 13:09 编辑

氢键中的H原子吸引一个氧原子,另一个O原子电子会转移一部分到氢键的O原子上。所以一个H同时连接两个以上的O是困难的。建议用wb97xd泛函,更精确一些。http://sobereva.com/272,体系很小基组可以更大一些。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-1-7 13:19:59 | 只看该作者 Only view this author
BinWang 发表于 2026-1-7 13:04
氢键中的H原子吸引一个氧原子,另一个O原子电子会转移一部分到氢键的O原子上。所以一个H同时连接两个以上的 ...

好的,谢谢,我去尝试一下

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发表于 Post on 2026-1-8 13:03:10 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 sgwzq 于 2026-1-8 16:00 编辑

你这个做过构象搜索没?(穷举所有可能的结构,找分子的最低能量的那个值
(注意是最低,而不是几何优化算出来的局部能量极小值))
如果不太好穷举的话,或许可以先做个静电势图看看阴离子哪里最负,把最负的位置摆过去做个优化或者扫描看看。
如果电子能量更低,那说明现在的结构更稳定。

如果有好几个构象能量都很低,可以用玻尔兹曼分布算下大概的比例。

另外氢键有饱和性,这个位阻看起来也不小,我觉得可能不是O--H--O的结构。

我自己在算的时候,发现N/O/F形成的氢键也大多是2-3A的距离。正常的氢键不是这个数值吗?

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