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[新手求助] 水溶液两分子弱相互作用求助

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本帖最后由 华理小妮 于 2020-6-18 15:05 编辑

各位老师,我想计算水中下面两个分子之间的弱相互作用,参考的是sober老师这个帖子中的做法一步步求的http://sobereva.com/327,最终发现两个分子结合之后自由能GAB-GA-Gb为正数0.001578706,这是不是说明这两分子的结合能很弱啊,按理来说这两个分子带相反电荷,相互作用能应该很高不是吗

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发表于 Post on 2020-12-6 17:11:39 | 只看该作者 Only view this author
华理小妮 发表于 2020-12-6 13:38
你好,我想问一下,您说的酸碱反应的过渡态,这个还会形成酸碱复合物吗最后,我就是将这两种分子放置到pH ...

准确来说是结合态的平衡浓度明显低于非结合态。不是说结合完全不可能。
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

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-12-6 13:38:21 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-6-18 15:14
已经很明显了,你的所谓复合物,是这个酸碱反应的过渡态,做频率分析的话应该有一个虚频,过渡态是这个反 ...

你好,我想问一下,您说的酸碱反应的过渡态,这个还会形成酸碱复合物吗最后,我就是将这两种分子放置到pH=6的水溶液中,使它们主要以离子态的形式存在,想要看一下它们是否能够自发的结合到一起,采用Gaussian计算结合自由能为正值,gromacs跑分子动力学也是没办法结合到一起,两种分子都是游离的状态存在。这能不能说明这俩种分子没办法自发的结合到一起呢。

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发表于 Post on 2020-6-22 14:08:16 | 只看该作者 Only view this author
华理小妮 发表于 2020-6-22 10:19
sober老师,真空下的结合能就是用AB复合物在气相下的自由能减去A分子在气相下的自由能和B分子在气相下的 ...

看结合能具体指的什么结合能
如果是气相下的结合自由能是这么算
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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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-6-22 10:19:58 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-6-18 11:56
说能量类型数据的数值的时候要说清楚单位

极性溶剂会极大地削弱静电主导的弱相互作用,而双分子结合的-T ...

sober老师,真空下的结合能就是用AB复合物在气相下的自由能减去A分子在气相下的自由能和B分子在气相下的自由能吗

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发表于 Post on 2020-6-21 03:15:54 | 只看该作者 Only view this author
华理小妮 发表于 2020-6-18 15:12
sober老师,这两个分子在水中还可以依靠ΠΠ键结合,这个ΠΠ键受极性溶剂的影响大吗,

没有"pi-pi键"的称呼,那叫pi-pi堆积、pi-pi作用。这种作用对于当前帖子里的单环情况而言是极弱的。

自由能算出来为正和这么弱的pi-pi作用是否考虑完全没直接关系。为正的原因我在http://bbs.keinsci.com/thread-18031-1-1.html里通过水二聚体的例子解释了。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-6-18 17:21:54 | 只看该作者 Only view this author
cottondog 发表于 2020-6-18 16:46
如果这是你的单体和模板的话,肯定要考虑pai-pai的,不会是你之前说的只有这一个氢键结合,那你体系建立就 ...

谢谢您的回复

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发表于 Post on 2020-6-18 16:46:44 | 只看该作者 Only view this author
如果这是你的单体和模板的话,肯定要考虑pai-pai的,不会是你之前说的只有这一个氢键结合,那你体系建立就有问题了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-6-18 15:27:43 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-6-18 15:14
已经很明显了,你的所谓复合物,是这个酸碱反应的过渡态,做频率分析的话应该有一个虚频,过渡态是这个反 ...

这两个分子在水中还可以依靠ΠΠ键结合,以ΠΠ键结合的话算出来还会说正值吗,实验结果显示这两个分子在水中是会相互靠近结合的。

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发表于 Post on 2020-6-18 15:14:51 | 只看该作者 Only view this author
华理小妮 发表于 2020-6-18 15:10
我把两个分子优化之后的结构放出来了,优化的时候用的关键词是#P B3LYP/6-311G* em=GD3BJ opt freq scrf( ...

已经很明显了,你的所谓复合物,是这个酸碱反应的过渡态,做频率分析的话应该有一个虚频,过渡态是这个反应途径中能量最高的点,换句话说你算出来是正值并且很小才是正确的(酸碱反应的能垒的确很小)

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-6-18 15:12:53 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-6-18 11:56
说能量类型数据的数值的时候要说清楚单位

极性溶剂会极大地削弱静电主导的弱相互作用,而双分子结合的-T ...

sober老师,这两个分子在水中还可以依靠ΠΠ键结合,这个ΠΠ键受极性溶剂的影响大吗,

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2020-6-18 15:10:29 | 只看该作者 Only view this author
喵星大佬 发表于 2020-6-18 14:45
你最好把复合物的结构也放出来,查看是否合理
从iBonD可以查到的数据,在水中这个酸类似物(苯环上没有两 ...

我把两个分子优化之后的结构放出来了,优化的时候用的关键词是#P B3LYP/6-311G* em=GD3BJ opt freq scrf(SMD,solvent=water)。

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发表于 Post on 2020-6-18 14:49:44 | 只看该作者 Only view this author
辣椒丛中水果糖 发表于 2020-6-18 14:23
我可以这样理解吗?在水这样介电常数很大的溶剂里,离子的溶剂化能本来就很大——弱酸弱碱的离子形态下更 ...

并不需要氢键,其实只是静电作用(虽然说较强的氢键也是静电作用主导,但是作为有方向的性的相互作用和这里说的还不一样)。有偶极的溶剂分子在溶剂中离子的静电场作用下排列方式改变而已,从无规则变成偶极顺着电场指向,随距离衰减。大概就是这样的意思。

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发表于 Post on 2020-6-18 14:45:47 | 只看该作者 Only view this author
华理小妮 发表于 2020-6-18 14:22
sober老师谢谢您的回复,之前我看别人文章里面计算分子间结合能的时候采用的是公式E(AB)-E(A)-E(B)计算得 ...

你最好把复合物的结构也放出来,查看是否合理
从iBonD可以查到的数据,在水中这个酸类似物(苯环上没有两个Cl)的pKa大约3,质子化的吡啶乙烯pKa5.6,可以说成盐的趋势是很弱的,即使是复合物,共价的性质应该明显更强(如果说是H转移的复合物,其实应该是过渡态),其他形式的复合物并不知道具体构型是否合理。
当然其实并不知道你要算的到底是什么样的量。

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发表于 Post on 2020-6-18 14:34:50 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2020-6-18 11:56
说能量类型数据的数值的时候要说清楚单位

极性溶剂会极大地削弱静电主导的弱相互作用,而双分子结合的-T ...

小妮的这两个分子还能产生色散主导的pi-pi键,这个受极性溶剂(水)的影响如何?请教

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