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[新手求助] gaussian计算不同金属阳离子与小分子结合能方法如何构建

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请问老师,我想利用gaussian计算Pb2+、Cd2+、Ca2+、Mg2+金属阳离子与环丙沙星(CIP)分子的结合能,应该选用怎样的泛函+机组?

已经提前使用B3LYP/6-311G(d,p)的方法计算环丙沙星的静电势,得出最负电势在环丙沙星分子右上角两个羰基氧原子之间。
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Pb2+与环丙沙星分子

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-6-1 20:07:51 | 只看该作者 Only view this author
wwwwwt 发表于 2025-5-15 11:35
请问上述情况体系电荷设置为2吗

是的哈

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-15 17:31:03 | 只看该作者 Only view this author
wwwwwt 发表于 2025-5-15 11:35
请问上述情况体系电荷设置为2吗

是的哈

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发表于 Post on 2025-5-15 11:35:13 | 只看该作者 Only view this author
Stardust0831 发表于 2025-5-7 09:46
基组、不是机组。
楼上说的这个级别挺合理的。
记得恰当设置体系电荷就行。

请问上述情况体系电荷设置为2吗

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-9 07:44:36 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-8 21:02
只有硬酸-硬碱的结合是看静电势,Lewis酸或者碱越软,结合越具有共价性。当共价性占绝对主导的时候,Fuku ...

好的,谢谢老师指点

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发表于 Post on 2025-5-8 21:02:15 | 只看该作者 Only view this author
1814 发表于 2025-5-8 19:51
老师您好,您说的很对,确实环丙沙星分子的左下角的两个氮原子也具有络合能力,并且有不少这种类型的配合 ...

只有硬酸-硬碱的结合是看静电势,Lewis酸或者碱越软,结合越具有共价性。当共价性占绝对主导的时候,Fukui函数的预测能力就比静电势更好了。对于共价性和静电性没有任何一个占绝对主导的情况,静电势和Fukui函数的预测结果都不是太可靠,此时最好通过查类似文献确定。而且必须是查化学硬度相近的Lewis酸或者碱,例如文献研究的假如是Mg2+,结果不能简单套用在Pb2+上面。
显式溶剂化、色散校正、赝势基组的做法,在这个论坛上都有极其多的讨论,随手一搜就知道了
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?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 19:51:18 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-5-8 10:14
首先,Pb2+、Cd2+是软酸,未必结合在氧上,也可能结合在更软的氮上。
其次,如果你研究的是中性水溶液,那 ...

老师您好,您说的很对,确实环丙沙星分子的左下角的两个氮原子也具有络合能力,并且有不少这种类型的配合物。我是根据这篇文章(10.3390/molecules180911153)11171页第二张图片提到的结构,以及通过理论计算静电势(两个羰基氧原子之间具有最大负电势),判断铅离子很大可能与羰基氧原子结合的。
另外,请问您一下哈,“金属离子做显式溶剂化,且需要加色散校正,对Pb、Cd要用赝势基组或显式考虑相对论效应”这部分怎样通过gaussian实现呀?可以示范一下吗?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 19:39:04 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-5-8 09:49
哪来的单原子Ge4+离子?请先确认锗真实存在形式,比如水溶液里面可能是锗酸盐之类的,也取决于pH和其他阴 ...

谢谢老师的指点

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发表于 Post on 2025-5-8 10:14:29 | 只看该作者 Only view this author
首先,Pb2+、Cd2+是软酸,未必结合在氧上,也可能结合在更软的氮上。
其次,如果你研究的是中性水溶液,那么羧基是脱质子的,左下角的二级胺是质子化的。
再其次,需要对金属离子做显式溶剂化,且需要加色散校正,对Pb、Cd要用赝势基组或显式考虑相对论效应
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?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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发表于 Post on 2025-5-8 09:49:27 | 只看该作者 Only view this author
1814 发表于 2025-5-8 07:58
老师您好,我还想请问一下,计算Ge4+和一些小分子有机酸(苯甲酸C7H6O2、柠檬酸C6H8O7、草酸C2H2O4)的结 ...

哪来的单原子Ge4+离子?请先确认锗真实存在形式,比如水溶液里面可能是锗酸盐之类的,也取决于pH和其他阴离子等。
同理,上面所有“金属离子与分子的结合能”的计算里,如果有溶剂的话必须考虑金属离子第一配位层的情况,参考我这帖。以及也必须考虑分子的质子化状态,羧基或者酚羟基之类的氢该电离就电离。
√546=23.36664289109

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 07:58:15 | 只看该作者 Only view this author
18217265596 发表于 2025-5-7 09:39
http://sobereva.com/336
http://sobereva.com/272
M06-2X/def2tzvp 或者根据算力改泛函

老师您好,我还想请问一下,计算Ge4+和一些小分子有机酸(苯甲酸C7H6O2、柠檬酸C6H8O7、草酸C2H2O4)的结合能,是不是也可以采用这种方法呀?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 07:52:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-5-7 14:58
顺带一提,可以金属阳离子、羧基和羰基部分用较大基组如def2-QZVP,其余部分用便宜基组如def-TZVP或更低, ...

多谢老师指点!非常感谢!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 07:50:49 | 只看该作者 Only view this author
Stardust0831 发表于 2025-5-7 09:46
基组、不是机组。
楼上说的这个级别挺合理的。
记得恰当设置体系电荷就行。

好滴好滴

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-5-8 07:50:17 | 只看该作者 Only view this author
18217265596 发表于 2025-5-7 09:39
http://sobereva.com/336
http://sobereva.com/272
M06-2X/def2tzvp 或者根据算力改泛函

谢谢老师分享

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发表于 Post on 2025-5-7 14:58:00 | 只看该作者 Only view this author
顺带一提,可以金属阳离子、羧基和羰基部分用较大基组如def2-QZVP,其余部分用便宜基组如def-TZVP或更低,能节约很多时间
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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