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[综合交流] 对称分子的亲核取代反应的反应能垒和速率常数的计算问题

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本帖最后由 catenarygong 于 2021-5-31 18:42 编辑


最近在做这样一个反应的过程,苯环上的亲核取代
我这个反应大概70度反应20小时能够差不多反应70%
但是计算出来的能垒还是偏高,到41 kcal/mol


所以我有一个问题,这种情况下考虑底物浓度的时候,芳香化合物的浓度是否应该是实际物质浓度乘4?或者反应路径的简并度是4?
因为这个反应的实际过程是B从苯环平面两侧进攻A的α-碳原子,然后脱去A,所以实际上是四个反应位点都可以发生一个能垒是41 kcal/mol的反应


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发表于 Post on 2021-5-31 18:45:05 | 只看该作者 Only view this author
首先,问题显然不是出在4倍这个因子上面。第一,考虑了这个因子,能垒也只能降下来大概1kcal/mol;第二,计算方法的误差远大于4倍。估计是溶剂效应或者抗衡离子没有考虑好。
其次,就事论事的话,确实可以认为反应路径的简并度是4,前提是你已经正确考虑了转动配分函数里的转动数sigma
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
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-5-31 20:00:09 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-5-31 18:45
首先,问题显然不是出在4倍这个因子上面。第一,考虑了这个因子,能垒也只能降下来大概1kcal/mol;第二,计 ...

感觉这个能垒相距“合理”的距离实在是太远了

但这个反应不是一个多么复杂的反应,就是常规的亲核取代,感觉也没啥别的可能路径

所以现在就卡在这里了

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发表于 Post on 2021-5-31 21:38:08 | 只看该作者 Only view this author
请问,这个问题您解决了吗,我也遇到能垒较大的问题了。

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发表于 Post on 2021-5-31 22:17:12 | 只看该作者 Only view this author
catenarygong 发表于 2021-5-31 13:00
感觉这个能垒相距“合理”的距离实在是太远了

但这个反应不是一个多么复杂的反应,就是常规的亲核取代 ...

你考虑溶剂了吗?考虑了抗衡离子了吗?
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2021-6-1 04:05:32 | 只看该作者 Only view this author
算出来的势垒和实验现象不符,在下文文末提及了常见原因
谈谈如何通过势垒判断反应是否容易发生
http://sobereva.com/506http://bbs.keinsci.com/thread-14313-1-1.html
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发表于 Post on 2021-9-17 10:23:27 | 只看该作者 Only view this author
楼主我想问下就这个苯环上的亲核取代,是将B放在苯环平面两侧去进行过渡态初猜 吗?
我最近在想这个问题欸,求解答

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发表于 Post on 2021-9-29 16:19:29 | 只看该作者 Only view this author
华北电力 发表于 2021-9-17 10:23
楼主我想问下就这个苯环上的亲核取代,是将B放在苯环平面两侧去进行过渡态初猜 吗?
我最近在想这个问题欸 ...

类似的反应早就有人算过,先搜搜文献,看别人找的过渡态长什么样,再效仿着摆过渡态初猜,成功几率高得多
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 2022-5-26 09:58:16 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-9-29 16:19
类似的反应早就有人算过,先搜搜文献,看别人找的过渡态长什么样,再效仿着摆过渡态初猜,成功几率高得多

好的好的谢谢老师

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