读完博文“谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算”后几个问题的请教

易兰0053 · 发表于 Post on 2018-7-27 09:54:36

sob老师好，在读完博文“谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算”受益很多，但还有几个地方不是很明白，想请教下老师。

1.博文中写到“而且对于溶质是离子的情况，隐式溶剂模型计算溶解自由能的精度明显低于溶质是中性分子的情况。” 这里说了溶质是离子的情况，如果溶剂是离子液体呢，是否隐式溶剂模型计算溶解自由能的精度低于溶剂是分子的情况？
2.博文中写到“如果想用的溶剂在Gaussian自带的列表里面没有，而且不需要考虑非极性部分的话，可以自定义溶剂”，怎样判断是否需要考虑非极性部分？
3. 博文主要讨论的是计算①溶质在溶剂中的溶解自由能和②溶剂环境下溶质的自由能，只需要计算溶质在气相和溶剂模型下的单点能以及溶质在1atm气相下的自由能就行。如果想计算液相中溶剂和溶质的分子间作用力，是否只需要计算溶剂模型下的溶质单点能、溶剂单点能、溶质-溶剂结合时的单点能就可以？此时的方法是选用m062x/6-31G*（SMD模型）最佳还是选其他高精度的方法更好？
4.7月26日有位同学在思想家公社QQ群里问到：有机溶剂的萃取效果好坏，能不能用高斯计算分子间作用力简单的定性比较下？Sob老师的解答是：计算溶质和溶剂间的溶解自由能。这里是计算溶质和溶剂间的溶解自由能吗？我理解的是溶解自由能针对的是溶质，即溶质从气相跑到溶剂相自由能的变化。这里需要计算的是溶质和溶剂间的分子作用力？
5.7月26日还有位同学在思想家公社QQ群里问到：液相中计算吸附能，需要考虑溶剂效应吗？Sob老师的解答是：只要是液相，肯定得考虑。溶剂效应分为极性和非极性部分，极性部分主要是静电相互作用和极化作用，而非极性部分比较复杂，博文中主要列出了四部分：①溶质挪进溶剂构成孔洞时排挤开溶剂所需要做的功、②溶质对溶剂分子熵效应的影响、③溶质-溶剂分子间的交换互斥和④色散吸引作用。我的理解是：计算溶质和溶剂间相互作用时，无论是否考虑溶剂效应，静电作用、极化作用、交换互斥作用都会被考虑在内，色散吸引作用可通过DFT-D3进行校正。所以，在液相中计算分子间作用力，如果不考虑溶剂效应，计算出来的相互作用能是否只少了①溶质挪进溶剂构成孔洞时排挤开溶剂所需要做的功和②溶质对溶剂分子熵效应的影响这两部

期待您的回复，谢谢！

Finesnow · 发表于 Post on 2019-5-28 08:35:25

sobereva 发表于 2019-5-28 05:57
高精度级别。
仅仅专门计算溶解自由能这一步才适合M05-2X/6-31G*

嗯嗯，好哒，谢谢老师~

sobereva · 发表于 Post on 2019-5-28 05:58:24

易兰0053 发表于 2018-8-4 17:35
还想问下，为什么离子液体不适合隐式溶剂模型啊？是因为各种参数不好找还是？

离子液体可以用隐式溶剂模型，看
通过SMD溶剂模型描述离子液体溶剂环境的方法
http://sobereva.com/431（http://bbs.keinsci.com/thread-10607-1-1.html）

sobereva · 发表于 Post on 2019-5-28 05:57:58

Finesnow 发表于 2019-5-27 16:26
老师您好，打扰了
我想问一下如果使用SMD隐式溶剂模型计算溶质的单点能时（为了研究溶质阴阳离子间相互 ...

高精度级别。
仅仅专门计算溶解自由能这一步才适合M05-2X/6-31G*

Finesnow · 发表于 Post on 2019-5-27 16:26:48

sobereva 发表于 2018-7-27 21:34
4 “计算溶质和溶剂间的溶解自由能”指的就是溶质在这个溶剂中的溶解自由能，记作A
要更严格考察，还应当 ...

老师您好，打扰了
我想问一下如果使用SMD隐式溶剂模型计算溶质的单点能时（为了研究溶质阴阳离子间相互作用力），计算级别应该选用m052x/6-31G*还是选其它高精度的级别？

易兰0053 · 发表于 Post on 2018-8-4 17:35:12

Frank 发表于 2018-7-27 19:29
1.离子液体本身不适合用隐溶剂模型处理；
2.在强极性溶剂(一般表征为介电常数较大)中可以忽略非极性溶剂化 ...

还想问下，为什么离子液体不适合隐式溶剂模型啊？是因为各种参数不好找还是？

易兰0053 · 发表于 Post on 2018-7-29 11:08:21

sobereva 发表于 2018-7-27 21:34
4 “计算溶质和溶剂间的溶解自由能”指的就是溶质在这个溶剂中的溶解自由能，记作A
要更严格考察，还应当 ...

谢谢，理解了。“计算溶质和溶剂间相互作用时，无论是否考虑溶剂效应”这句话表达错了，现在理解起来我想表达的应该是溶质和溶剂间的溶解自由能。还有，“作用力”这个次以后肯定不用了~~

易兰0053 · 发表于 Post on 2018-7-29 11:01:17

Frank 发表于 2018-7-27 19:29
1.离子液体本身不适合用隐溶剂模型处理；
2.在强极性溶剂(一般表征为介电常数较大)中可以忽略非极性溶剂化 ...

谢谢，差不多明白了。

sobereva · 发表于 Post on 2018-7-27 21:34:49

4 “计算溶质和溶剂间的溶解自由能”指的就是溶质在这个溶剂中的溶解自由能，记作A
要更严格考察，还应当考察溶质分子在这种溶质作为“溶剂”的情况下的溶解自由能，记作B。然后求A与B的差值，就体现出溶质分子倾向于呆在溶质相里，还是喜欢呆在溶剂相里。

5 “计算溶质和溶剂间相互作用时，无论是否考虑溶剂效应”难以确切理解你的意思
“在液相中计算分子间作用力，如果不考虑溶剂效应”，考察的显然就是气相下的分子间相互作用

不建议轻易用“作用力”这个词，看
量子化学中的一些常见不良写法和用词
http://sobereva.com/298

Frank · 发表于 Post on 2018-7-27 19:29:24

1.离子液体本身不适合用隐溶剂模型处理；
2.在强极性溶剂(一般表征为介电常数较大)中可以忽略非极性溶剂化作用；
3.溶剂化自由能就是表征溶质溶剂的相互作用，你无法计算溶剂的“单点能”；
4.溶剂化自由能本身就是溶剂化作用对溶质能量的影响；
5.显然，有没有溶剂存在会影响溶质的电子能量。

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