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[综合交流] RNH3+和H2VO4-的成键问题,Gaussian以及Multiwfn计算

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1.使用Gaussian分别对离子体系(RNH3+、H2VO4-、RNH3·H2VO4)和分子体系(RNH2、H3VO4、RNH2·H3VO4)进行了结构优化与单点计算来计算吉布斯自由能,前一种体系为阴离子交换体系,后一种通过氢键缔和进行结合,但得到的前者自由能为-0.3kcal/mol左右,后者为-7.0kcal/mol左右,比较焓变也大致是这个趋势,想问一下离子键不是应该比氢键更强吗,这个该怎么解释?(两种结构如下图)

离子
分子
2.通过上述问题想探究一下两种体系的成键问题,通过Multiwfh和VMD结合绘制了IGMH的图,也进行了键级、BCP分析,发现两种体系的各种值包括ELF、Density of all electrons等都比较相似(如果需要我可以提供详细数据),在论坛里也查了很多关系判断化学键的方法,感觉都比较适合判断共价键或氢键(分子体系也确实是氢键作用),所以想知道应该通过什么方法来判断这个(RNH3+、H2VO4-、RNH3·H2VO4)离子体系形成的是离子键?
离子
分子


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发表于 Post on 2023-3-24 17:41:34 | 只看该作者 Only view this author
你仔细对比一下这两个结构,除了离子键和氢键的区别以外,还有质子在胺上还是在钒酸根上的区别。不能只看到前者对能量的贡献而忽略后者
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
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-3-24 19:03:36 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-3-24 17:41
你仔细对比一下这两个结构,除了离子键和氢键的区别以外,还有质子在胺上还是在钒酸根上的区别。不能只看到 ...

感谢老师的回答,变成离子体系之后质子应该是在胺上的,我用multiwfn计算各项数据的时候比较过这个质子与胺基剩下两个氢的数据,基本一致。同时我也比较了一下分子体系与离子体系这个质子的数据,确实是存在差别的。

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发表于 Post on 2023-3-25 04:44:47 | 只看该作者 Only view this author
从片段带电荷状态凭常识就能判断第一种是离子键,用不着分析

当前对于R并不感兴趣,最好把R截短,免得烃链与H2VO4的相互作用影响感兴趣部分的相互作用的考察。截短后可以再做个SAPT能量分解考察。
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ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-3-26 15:46:20 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-3-25 04:44
从片段带电荷状态凭常识就能判断第一种是离子键,用不着分析

当前对于R并不感兴趣,最好把R截短,免得烃 ...

好的,十分感谢老师,我明白了

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