求助：怎么确定体系是否为电中性？

ymeng

前辈们好，用高斯算的结构，怎么能够确定该体系是否为电中性？结构是下图的铁氧氮杂咔咯。

sobereva

形式电荷都已经标出来了
左边是0，右边是1

ymeng

sobereva 发表于 2022-4-11 19:23
形式电荷都已经标出来了
左边是0，右边是1

社长,那有什么软件能够准确的分析是否带电吗？这个咔咯环，本身中心带三个H，失去3个H后环应该+3价。右边的·+指的是Π阳离子自由基，应该不是带电。

ymeng

sobereva 发表于 2022-4-11 19:23
形式电荷都已经标出来了
左边是0，右边是1

社长，我可以设定这个结构不同的化合价之后通过比较能量来判断吗？

牧生

ymeng 发表于 2022-4-11 19:57
社长,那有什么软件能够准确的分析是否带电吗？这个咔咯环，本身中心带三个H，失去3个H后环应该+3价。右边 ...

个人理解，不能。。

比如，三乙胺不带电，三乙胺盐带电。软件不能预先知道它们是否带电，得要靠人为指定。如果你指定它不带电，那么软件才能知道是三乙胺，如果指定带电，那就是三乙胺盐。

ymeng

牧生 发表于 2022-4-11 21:03
个人理解，不能。。

比如，三乙胺不带电，三乙胺盐带电。软件不能预先知道它们是否带电，得要靠人为指 ...

那可以通过算这个结构的不同价的能量来比较哪个更稳定吗。。。

wzkchem5

ymeng 发表于 2022-4-11 13:51
社长，我可以设定这个结构不同的化合价之后通过比较能量来判断吗？

不能，因为电子数不同的体系能量不能比大小。
确定整体带电数不是量化软件该做的事情，而是你做计算之前需要结合你的研究目的来明确，你想算几价金属、你希望配体是几价，然后你手算出体系总电荷。量化软件只能在用户给定总电荷的前提下计算出电荷分布，但是不可能替你决定总电荷。

ymeng

wzkchem5 发表于 2022-4-11 21:09
不能，因为电子数不同的体系能量不能比大小。
确定整体带电数不是量化软件该做的事情，而是你做计算之前 ...

可是实验上也没有价态的指认，现在审稿人问为什么我们认为是中性的，这是实验上做的参考文献，文中只提到咔咯环为阳离子自由基。

wzkchem5

ymeng 发表于 2022-4-11 14:22
可是实验上也没有价态的指认，现在审稿人问为什么我们认为是中性的，这是实验上做的参考文献，文中只提到 ...

这种情况下，需要做的事情是看不同电荷态的配合物，哪个计算结果和实验相符程度最高。因为阳离子、中性分子、阴离子，乃至双阳离子、双阴离子等等都是客观存在的，如果纯凭计算结果，当然不可能知道实验上做出来的是其中的哪个。所以肯定要对不同电荷态的配合物计算至少一种实验性质（比如这篇文章里的UV-Vis、XAS），看看哪个和实验最接近。
可以多看看Serena DeBeer后来的一些文章，尤其是和Frank Neese合作的文章，后来他们发的很多文章都是这个做法，实验不知道价态、自旋态或者配体场构型，所以计算上把所有可能的价态、自旋态、配体场构型的各种谱学（Mossbauer、XAS、RIXS、UV-Vis、MCD、EPR、磁化率……）都算一遍，哪个算出来和实验谱学最接近就是哪个结构。