搜索过渡态时通过什么方法可以预测反应物的第一步反应是什么？

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-24 17:56:18

各位好，我的反应物和催化剂的吸附构型如下，由于我的反应路径不明确，我根据一些文章做的实验产物猜测中间产物进行第一步过渡态的搜索计算，可试了一些情况，始终得不到过渡态先增后减的趋势，请问有什么好的办法可以预测第一步反应是发生在哪吗？本人非化学专业出身，基础比较弱，望各位老师不吝赐教，非常感谢！

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-28 19:10:41

Exodus 发表于 2024-2-27 16:29
那把氢原子移动到中间位置做一次单点能看一下，这么短的距离做几次单点能基本就能确认有没有过渡态了

老师，我将上面的反应物和产物结构作为始末态进行过渡态搜索，收敛后的结果显示从反应物到产物的能量是一直递减的，这是不是说明该步反应没有过渡态？接下来我该怎么调整尝试，是不是要尝试换其他的中间产物进行过渡态的搜索呢！

Exodus · 发表于 Post on 2024-2-27 16:29:08

那把氢原子移动到中间位置做一次单点能看一下，这么短的距离做几次单点能基本就能确认有没有过渡态了

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-27 15:45:08

Exodus 发表于 2024-2-27 13:45
从这个结构来看似乎氢原子只移动了不到1埃的样子，量一下中间体O-H的距离,确定O-H键断开了，顺便先看一下这 ...

老师，氢原子移动距离大概才0.4埃左右，优化后的反应物O-H距离为1.0725，H-催化剂的距离为1.4492，能量为-11643.70577；优化后的产物O-H距离为1.4678，H-催化剂距离为1.0554，能量是-11643.7347。计算过中间产物的连接性指数和键级分别为0.29和0.43，说明中间产物的O-H键应该是断开的。请问老师我还可以进行哪些调整尝试呢？

Exodus · 发表于 Post on 2024-2-27 13:45:47

从这个结构来看似乎氢原子只移动了不到1埃的样子，量一下中间体O-H的距离,确定O-H键断开了，顺便先看一下这步的热力学变化。单从这个结构来看变化很小，很可能这个所谓的中间体只是因为吸附导致的O-H键发生略微的变化，实际并没有解离，可以把中间体的分子往上移动一点再优化，看它还会不会掉下来

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-27 12:12:24

Exodus 发表于 2024-2-25 20:44
如果是热催化反应，这样一个完美的表面看起来不像有活性的样子，光催化则不一定；至少应该先优化得到基元反 ...

老师，我的是热催化，初末结构优化完成了的，如上回复中的图片，可以帮我看看嘛，非常感谢

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-26 10:34:53

@Exodus 老师，我的是热催化反应，我依据猜测的机理在反应物优化结构（左图）基础上把酚羟基的O-H键断开，并把H原子靠近催化剂层进行了产物的结构优化（右图），在得到反应物和产物的优化结构后才进行的CI-NEB过渡态搜索，可始终得不到理想的结果。

Exodus · 发表于 Post on 2024-2-25 20:44:05

如果是热催化反应，这样一个完美的表面看起来不像有活性的样子，光催化则不一定；至少应该先优化得到基元反应初末态的结构，再构建过渡态的结构。

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-25 19:32:06

第一步产物是根据这个去除了酚羟基上的氢

科研好难 · 发表于 Post on 2024-2-25 19:30:43

Exodus 发表于 2024-2-24 20:36
实际的催化剂真的是一个perfect的表面吗，你的产物是什么呢，至少应该依据产物来推测一个合理的反应机理再 ...

谢谢老师的解答，请问一下如何确定催化剂是否是perfect表面呢？产物的话我参考一些实验文章猜测的结论，第一步反应是脱除笨环酚羟基上的氢，仅仅是第一步脱除一个H的情况我在真空和引入隐式溶剂水下计算了很久都没有得出想要的结果来。

Exodus · 发表于 Post on 2024-2-24 20:36:28

实际的催化剂真的是一个perfect的表面吗，你的产物是什么呢，至少应该依据产物来推测一个合理的反应机理再开始计算

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