求助关于水溶液中DFT计算一个通过R基聚合多个氨基酸的分子的羧基和氨基去氢拿氢设定

TaylorWu

大家好，最近在计算一个300原子量级的分子，它是金属内核表面有氨基酸修饰，这些氨基酸通过R基和金属内核连接，然后氨基和羧基向着外面形成亲水层溶于水的。一个这样的分子表面有18个氨基酸，也就是分别有18个氨基和18个羧基是泡在水里的。当这种分子溶于水的时候，在不同的pH下，这些分子应该会有不同的失去H+和获得H+情况。通常来说，氨基酸分子的羧基pka是2左右，氨基pka是9左右，那么假设我要计算pH=2的情况，是否应该设定18个氨基酸里面，有9个羧基失去H+，18个氨基全都获得一个H+呢？还是说因为有多个羧基或氨基的分子他们的第二个H+的失去和得到的pka是远比第一个要“严格”的，所以pH=2的时候，18个氨基酸里面只有2-3个失去了H+，也只有3-5个氨基获得H+？谢谢大家！

TaylorWu

wzkchem5 发表于 2024-1-5 21:53
当氨基酸彼此离得特别远的时候，pH=pKa1时可以认为恰有一半羧基电离。
当氨基酸离得比较近的时候，因为越 ...

好的，明白了，谢谢您，把我点通了，有点类似于“稀溶液”这个概念要成立。

wzkchem5

当氨基酸彼此离得特别远的时候，pH=pKa1时可以认为恰有一半羧基电离。
当氨基酸离得比较近的时候，因为越电离体系正电荷越少，所以越电离剩下的羧基的pKa越大，所以pH=（孤立氨基酸分子的）pKa1时应该不到一半电离。

TaylorWu

感觉我把问题问复杂了，我知道对于羧酸来说，二级电离常数肯定比一级要大，要更“碱”的环境才能逼出第二个H+。但我的问题就是想知道这种情况我是应该把每个氨基酸单独看，每个都是一级电离常数来理解，还是把他们看成一个整体，有多级的电离常数。