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[新手求助] 水中疏水性分子相互作用,如何衡量水斥力的贡献?

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水溶液中,疏水化合物间结合,来自两个因素:一部分贡献来自于分子间的引力,另外一部分贡献来自于水分子的分子斥力。我的构想是分别计算上述两种内外机制对分子结合的贡献。思路及问题是:
思路:运用不加水(真空),计算分子结合能,运用加隐式水的方法计算水腔对分子结合的贡献(能量)。

问题是,1)如何确定隐式水对分子间结合的贡献(斥力导致的分子间能量变化、或者键型的分析?因为是隐式水)。
             2)不知道隐式水的模型基础,模型基础是否考虑极性水分子对疏水有机分子的斥力?






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发表于 Post on 2021-5-25 17:08:11 | 只看该作者 Only view this author

好的,谢谢你

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发表于 Post on 2021-5-25 17:01:56 | 只看该作者 Only view this author
ocbrother 发表于 2021-5-25 16:07
也就是说,在两个尚未靠近的疏水分子表面布满了有序分布的水分子,由于系统熵增的趋势,会使这两个疏水分 ...

可以

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发表于 Post on 2021-5-25 16:07:22 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2021-5-25 14:46
所谓“挤出”的实际效果可以描述为让表面积最小,因为溶剂化表面的溶剂相对有序,熵降低,所以倾向于形成 ...

也就是说,在两个尚未靠近的疏水分子表面布满了有序分布的水分子,由于系统熵增的趋势,会使这两个疏水分子相互靠近排挤出部分水分子,使得体系熵增,同时疏水分子形成类似抱团结构,水分子重新分布在该结构的外侧。  这样理解可以吗

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发表于 Post on 2021-5-25 14:46:00 | 只看该作者 Only view this author
ocbrother 发表于 2021-5-25 11:51
sob老师,关于你发的这幅图片,我有两个疑惑。
1. 溶质分子在有溶剂化层的时候,是通过溶质分子之间的范 ...

所谓“挤出”的实际效果可以描述为让表面积最小,因为溶剂化表面的溶剂相对有序,熵降低,所以倾向于形成最小的溶剂化表面。其实对于水来说一般所谓的疏水分子减少了本来水和水之间的相互作用(主要是氢键,所以亲水分子这部分效果比较弱)。

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发表于 Post on 2021-5-25 11:51:19 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-5-17 23:39
疏水化合物在水环境中结合主要的驱动力是熵效应,这已经是被广为认同的了

sob老师,关于你发的这幅图片,我有两个疑惑。
1. 溶质分子在有溶剂化层的时候,是通过溶质分子之间的范德华作用靠近的吗
2.为什么溶剂化层的分子会被挤出,用排斥力来形容溶剂与溶质之间的相互作用力正确吗?
麻烦老师答疑解惑

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发表于 Post on 2020-12-15 14:34:11 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-12-10 19:15
这种熵效应对于亲水分子一样有

明白了,谢谢sob老师

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发表于 Post on 2020-12-15 14:33:38 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2020-12-10 18:24
亲水分子也有疏水作用,只不过疏水作用不如亲水作用强

明白了,谢谢

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发表于 Post on 2020-12-10 19:15:57 | 只看该作者 Only view this author
haichang 发表于 2020-12-10 17:34
有一个幼稚的问题问一下:如果是亲水分子,那么它们相互接触不应该熵增加的更多吗?为什么亲水分子没有疏 ...

这种熵效应对于亲水分子一样有
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!
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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
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发表于 Post on 2020-12-10 18:24:18 | 只看该作者 Only view this author
haichang 发表于 2020-12-10 17:34
有一个幼稚的问题问一下:如果是亲水分子,那么它们相互接触不应该熵增加的更多吗?为什么亲水分子没有疏 ...

亲水分子也有疏水作用,只不过疏水作用不如亲水作用强
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
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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发表于 Post on 2020-12-10 17:34:22 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-5-17 23:39
疏水化合物在水环境中结合主要的驱动力是熵效应,这已经是被广为认同的了

有一个幼稚的问题问一下:如果是亲水分子,那么它们相互接触不应该熵增加的更多吗?为什么亲水分子没有疏水作用呢

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发表于 Post on 2020-7-4 05:27:40 | 只看该作者 Only view this author
bmwbush 发表于 2020-7-3 17:58
那么请问老师,疏水化合物在亲油性溶剂中结合的主要驱动力又是什么呢?谢谢

没具体情况没法一概而论
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》
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发表于 Post on 2020-7-3 17:58:21 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-5-17 23:39
疏水化合物在水环境中结合主要的驱动力是熵效应,这已经是被广为认同的了

那么请问老师,疏水化合物在亲油性溶剂中结合的主要驱动力又是什么呢?谢谢

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发表于 Post on 2020-5-29 07:46:11 | 只看该作者 Only view this author
lao7 发表于 2020-5-27 11:45
谢谢及时回复。第一二步我看明白了。第三步您提到的“从量化计算角度上,顶多体现分子范德华表面的变化过 ...

Multiwfn可以对范德华表面做大量研究,但不会直接给你范德华力的数值。

前面说了,就用溶解自由能非极性部分的变化来说明就行了。结合前后表面积的变化也可以提一下,见
使用Multiwfn和VMD计算分子表面积和片段表面积
http://sobereva.com/487http://bbs.keinsci.com/thread-13392-1-1.html
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-5-27 11:45:55 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 lao7 于 2020-5-27 16:24 编辑
sobereva 发表于 2020-5-26 16:24
1 文中说了,M05-2X/6-31G*下计算的溶解自由能才是最准的。如果还有不明白的,多读几遍肯定能懂,文中已 ...

谢谢及时回复。第一二步我看明白了。第三步您提到的“从量化计算角度上,顶多体现分子范德华表面的变化过程”,Multiwfn是否可以做体现范德华表面分析的工作?以分析隐式溶剂作用下,化合物表面范德华力变化过程,给出曲线或者图像。谢谢!

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