对一个结构有化学是否需要先进行构象搜索

adreamy

请问各位老师，我之前见有一些文章在优化基态结构之前先进行了构象搜索，然后从构象搜索中得到能量最低的结构作为初始结构进行优化，但是也有一些文章并没有进行构象搜索而直接进行基态优化？这两者有什么说法吗？这两种方法中，哪一种方法比较合理？

chands

如果分子比较简单，能量最低的构象比较明确，直接优化就行。
如果分子柔性大（比如长链分子），或者分子簇之类，存在很多构象，不好找能量最低的构象，当然先要做构象搜索确定能量最低的结构。

adreamy

chands 发表于 2022-11-22 16:22
如果分子比较简单，能量最低的构象比较明确，直接优化就行。
如果分子柔性大（比如长链分子），或者分子簇 ...

那怎么样的分子才能算简单的分子呢，如下图这个分子，看起来本身也不复杂，但是我见文章进行构象搜索仍存在2个能量相近的结构（差了0.8kcal/mol）C:\Users\adreamy\Desktop

chands

adreamy 发表于 2022-11-22 16:31
那怎么样的分子才能算简单的分子呢，如下图这个分子，看起来本身也不复杂，但是我见文章进行构象搜索仍存 ...

这个分子柔性比较大，某些键旋转一下是会产生异构体，是要进行构象搜索。

adreamy

chands 发表于 2022-11-22 16:33
这个分子柔性比较大，某些键旋转一下是会产生异构体，是要进行构象搜索。

请问老师，这是如何判断柔性比较大的呢？有什么评判标准吗？

zjxitcc

adreamy 发表于 2022-11-22 17:22
请问老师，这是如何判断柔性比较大的呢？有什么评判标准吗？

基础有机化学知识：有几根 有效旋转的 单键。

chands

adreamy 发表于 2022-11-22 17:22
请问老师，这是如何判断柔性比较大的呢？有什么评判标准吗？

通常单键多（容易旋转），链长的分子柔性大，那种大共轭体系（如苯、萘）柔性小。

adreamy

zjxitcc 发表于 2022-11-22 17:26
基础有机化学知识：有几根 有效旋转的 单键。

谢谢老师，我意思是我想问的是，柔顺性多大才算大？

adreamy

chands 发表于 2022-11-22 17:27
通常单键多（容易旋转），链长的分子柔性大，那种大共轭体系（如苯、萘）柔性小。

谢谢老师，我意思是我想问的是，怎么说柔顺性多大才算大？这种有机分子不就是大共轭体系的一种吗？

chands

adreamy 发表于 2022-11-22 18:31
谢谢老师，我意思是我想问的是，怎么说柔顺性多大才算大？这种有机分子不就是大共轭体系的一种吗？

好像没有定量衡量柔性的标度，不过你可以脑洞一开，想象那个分子各种弯曲摇摆的吖子。那个苯并吡嗪是个共轭体系，但是分子还有很多单键可旋转。

adreamy

chands 发表于 2022-11-22 18:48
好像没有定量衡量柔性的标度，不过你可以脑洞一开，想象那个分子各种弯曲摇摆的吖子。那个苯并吡嗪是个共 ...

好的，谢谢老师。

wzkchem5

adreamy 发表于 2022-11-22 11:31
谢谢老师，我意思是我想问的是，怎么说柔顺性多大才算大？这种有机分子不就是大共轭体系的一种吗？

如果不确定你的分子柔性算大还是小，最靠谱的方法就是做个构象搜索，如果有一个构象明显比其他构象都稳定，那柔性就是小；如果有构象和最低构象能量差不多，但不管做不做构象平均计算结果都差不多，那就是柔性大但可以当作刚性处理；如果有构象和最低构象能量差不多，且做构象平均和不做构象平均差别不可忽略，那就是柔性大而且重要。

adreamy

wzkchem5 发表于 2022-11-22 21:41
如果不确定你的分子柔性算大还是小，最靠谱的方法就是做个构象搜索，如果有一个构象明显比其他构象都稳定 ...

谢谢老师。

elvisng

基本上絕大部分情況都應該做構象搜索, 不做的那些通常只是依賴化學直覺在腦中做了, 但哪怕是簡單的分子, 還是有可能判斷錯的。除非真的沒有可以輕易轉動的單鍵, 通常是很小的分子, 不然基本上都要做。很多時候雖然在文章和 SI 沒提到, 但實際上都已經做了才開始做計算的, 大家都假設做過是基本的操作。

adreamy

elvisng 发表于 2022-11-23 01:09
基本上絕大部分情況都應該做構象搜索, 不做的那些通常只是依賴化學直覺在腦中做了, 但哪怕是簡單的分子, 還 ...

好的，谢谢解答。