高斯计算，植酸吸附，结构优化问题

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 11:26:32

最近看了一篇植酸吸附重金属的文章，植酸上有六个磷酸根，他在结构优化是整体优化，可是吸附时采用氢封端，将用不上的几个磷酸根取消了，仅仅剩下两个，我想问这样在做吸附模型的优化时，植酸中间的环不就变形了么，那吸附单点能会不会变化。（刚才问了个朋友，他说不会）

zjxitcc · 发表于 Post on 2022-9-15 12:22:42

有没变化、变化多大只能自己算了才知道，神仙口头说也不算数。另外，按你目前描述是否去掉磷酸根体系似乎都能算得动，既然如此没必要这么地简化体系。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-9-15 15:31:22

肯定会变化，只是变化的多还是少的问题。
更加符合实际的做法是，磷酸根如果是因为算不动才改成氢的，那么不要简单用氢封端，而是用QM/MM近似描述磷酸根；磷酸根如果是因为会和重金属竞争吸附才改成氢的，那就在磷酸根上根据实际pH情况加一些氢，剩余电荷用Na+等离子饱和。
此外注意，磷酸根和金属离子的第一配位层必须做显式溶剂化，否则计算结果无意义

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 20:21:07

wzkchem5 发表于 2022-9-15 15:31
肯定会变化，只是变化的多还是少的问题。
更加符合实际的做法是，磷酸根如果是因为算不动才改成氢的，那么 ...

我明白了，嗯。。。。应该不是怕竞争吸附，植酸吸附的越多越好。我看看吧，我整一整显示溶剂化，我还不太明白显示怎么做

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 20:25:09

他那个水应该就是显示溶剂模型

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:09:11

奶啵啵发表于 2022-9-15 13:25
他那个水应该就是显示溶剂模型

一个水太少了，周围磷酸亲水性都很强，都可能和水分子有强相互作用。
此外这个质子化状态不对吧，为什么磷酸结合了铀酰以后不脱质子？即使没有金属离子，从磷酸的pKa判断，磷酸也应该脱质子吧，除非体系是强酸性（pH<1）

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:22:50

wzkchem5 发表于 2022-9-15 21:09
一个水太少了，周围磷酸亲水性都很强，都可能和水分子有强相互作用。
此外这个质子化状态不对吧，为什么 ...

我看他这个用的都是磷酸基团的P=O双键吸附的，而且PH值6左右

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:25:34

奶啵啵发表于 2022-9-15 21:22
我看他这个用的都是磷酸基团的P=O双键吸附的，而且PH值6左右

他的铀的第一配位层是四个P=O键吸附和一个水，而且他的水的位置很奇怪，不应该是距离铀水平面么？他这个直接O=U=O，配到竖直面氧上面了

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:29:20

奶啵啵发表于 2022-9-15 14:22
我看他这个用的都是磷酸基团的P=O双键吸附的，而且PH值6左右

pH 6的话，磷酸肯定会电离一个氢。如果是无机磷酸，大概电离一个氢多一点，这里因为是多元有机磷酸，一个磷酸电离了以后旁边的磷酸不好电离，所以可能每个磷酸平均电离不到一个氢，但是一个磷酸都不电离肯定是不对的

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:54:33

wzkchem5 发表于 2022-9-15 21:29
pH 6的话，磷酸肯定会电离一个氢。如果是无机磷酸，大概电离一个氢多一点，这里因为是多元有机磷酸，一个 ...

那，在高斯计算的时候，就得考虑植酸的电离，将其中的磷酸的-OH变成-O。
那我觉得可以这样考虑，吸附也不仅仅是P=O双键可以吸附，我在做植酸模型的时候，可不可以这样做第一配位层，以一个磷酸的P=O和P-O,这样两对，再加一个水，也是5配，配满第一层。

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:56:03

wzkchem5 发表于 2022-9-15 21:29
pH 6的话，磷酸肯定会电离一个氢。如果是无机磷酸，大概电离一个氢多一点，这里因为是多元有机磷酸，一个 ...

嗯。。。。那如果是植酸，每个磷酸电离一个，6个电子，再加上铀的两个，8个，自选多重度设为9么？

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 21:58:37

wzkchem5 发表于 2022-9-15 21:29
pH 6的话，磷酸肯定会电离一个氢。如果是无机磷酸，大概电离一个氢多一点，这里因为是多元有机磷酸，一个 ...

如果一个磷酸电离其他不好电离，嗯。。。。。。我就想做一个植酸的一个磷酸吸附，可以不考虑其他磷酸电离么

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-9-15 22:35:29

奶啵啵发表于 2022-9-15 14:56
嗯。。。。那如果是植酸，每个磷酸电离一个，6个电子，再加上铀的两个，8个，自选多重度设为9么？

磷酸电离的是质子，不是电子。这里电离不影响自旋多重度。
而且铀酰离子的自旋多重度是1

wzkchem5 · 发表于 Post on 2022-9-15 22:37:16

奶啵啵发表于 2022-9-15 14:58
如果一个磷酸电离其他不好电离，嗯。。。。。。我就想做一个植酸的一个磷酸吸附，可以不考虑其他磷酸电离 ...

一个磷酸电离以后，其他磷酸电离会比第一个磷酸电离更困难，但不是不能电离。
最好查植酸的pKa确定在你的pH条件下具体电离几个质子，如果没有实验数据，按https://mattermodeling.stackexch ... redirect=1&lq=1的方法计算确定

奶啵啵 · 发表于 Post on 2022-9-15 22:46:38

wzkchem5 发表于 2022-9-15 22:37
一个磷酸电离以后，其他磷酸电离会比第一个磷酸电离更困难，但不是不能电离。
最好查植酸的pKa确定在你 ...

好的，谢谢老师，今晚学到了很多

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