氢离子与氢氧根离子的显示溶剂模型怎么画

Karlsruhe

最近在计算有机物在酸性和碱性溶液中的水解脱氯计算。pH=3  pH=12，溶液中氢离子容易与杂环上的氮形成氢键，影响过渡态结构。1. 请问是否需要显示表示溶剂中的氢离子（或氢氧根离子），该如何画？之前有人问过类似问题，并未得到明确解答 2. 在酸性溶液中有机分子中杂环氮可能与氢形成氢键，再解离，可能出现2个过渡态，请问对可能的2个过渡态的反应过程，应该用什么方法搜索过渡态？

chands

（1）需要显式画出氢离子与该有机物形成的加合物的结构（甚至要加显式的水分子后再加隐式溶剂模型），这时相当于该加合物而不是原来的底物参加反应。
（2）这要有点物理直觉，或者查一下类似反应，猜一下过渡态的结构再搜索。

exity

啊，阿特拉津，my old friend.

Karlsruhe

exity 发表于 2022-9-20 14:12
啊，阿特拉津，my old friend.

算过atrazine的吗？怎么出处理的，求指导

exity

Karlsruhe 发表于 2022-9-20 16:25
算过atrazine的吗？怎么出处理的，求指导

算过，不过没有算过水解这个方向，所以不熟悉你这个具体要怎么处理。

Karlsruhe

chands 发表于 2022-9-20 13:59
（1）需要显式画出氢离子与该有机物形成的加合物的结构（甚至要加显式的水分子后再加隐式溶剂模型），这时 ...

你的意思是，在酸性水溶液中有机物溶解在水中形成氢的加合物，再与水分子反应？1. 初始反应复合物就是加氢后的结构吗？2. 我查了一些文献，氢离子在水团簇中的存在形式一般认为有2种，即Eigen态(水合氢离子，H3O+(H2O)3)和Zundel态(两水共享氢离子，H2O•••H+•••OH2)。最新的研究表明水团簇H+(H2O)21结构也是存在的。那么在酸性条件下，我需要画哪个结构？3. 氢氧根离子的团簇结构，查阅文献存在OH–(H2O)n (n = 1–8, 10, 15, 23) 画几个水比较合适？

chands

我相信atrazine与水合氢离子的反应很快达到平衡，就当做已达到平衡算就好了，就算atrazine-H+参与的后续反应就好了。
用显式-隐式溶剂模型，即显式考虑水分子后再加隐式溶剂模型。atrazine-H+的-H+附近要加几个水（至少一个），因为这个正电荷中心与水分子的作用很强，隐式溶剂模型不好描述。如果你要算atrazine-H+水解成HCl的反应，这个反应中心附近还要加几个水，因为水解出来的肯定是水合氢离子和水合氯离子。

不用像文献那样考虑这么多水分子。
这个还可以跑MD算。

Karlsruhe

chands 发表于 2022-9-20 17:00
我相信atrazine与水合氢离子的反应很快达到平衡，就当做已达到平衡算就好了，就算atrazine-H+参与的后续反 ...

感谢指导，我按你说的试一试看看。