请教各位老师，怎么用量化方法预测化合物的pKa值呢

castiel

  之前Sobereva老师@Sobereva 在《使用Multiwfn绘制原子轨道图形、研究原子壳层结构及相对论效应的影响》这篇文章里提到了用平均局部离子化能ALIE可以预测pKa值，但是我在文章里面没找到具体的用法。后来看到有些基于ESP和NBO电荷的比值然后和化合物的pKa实验值线性拟合，去预测类似化合物的pKa值，想问下这种方法有没有权威性，谢谢！

castiel

这是我查到的两篇文献，但是都是中文的

castiel

在这里祝大家元宵节快乐！

sobereva

我文中没这么提到过，我又看了一遍博文也没找到相关叙述。

倒是氢原子核位置上的静电势（扣除这个氢原子核的贡献）与它的pKa有相关性，因为这衡量了这个质子与体系其它部分的静电相互作用强度。

普适、严格、正规的通过量子化学计算pKa的方法是通过热力学循环，计算溶液下质子解离前后的自由能变，然后转化为pKa，见综述：
pKa计算综述-Computational estimation of pKa values.pdf (191.68 KB, 下载次数 Times of downloads: 745)

2017-2-11 15:16 上传 Uploaded

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pKa计算综述-Theoretical Calculations of Acid Dissociation Constants-A Review Article.pdf (520.55 KB, 下载次数 Times of downloads: 494)

2017-2-11 15:16 上传 Uploaded

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从分子动力学角度，可以通过TI或FEP等方式计算自由能变来计算pKa。

另外也可以通过QSAR等方式通过经验关系预测，原子电荷与pKa也能找到相关性。但这些相关性的关系只是对于某一类体系使用，换一类体系就又得重新拟合个新的关系，普适性不好。

还有很多在线程序可以直接通过经验方法预测pKa，可以在此文里搜pka
计算化学相关的免费的在线数据库及工具
http://sobereva.com/43

另外最近有一篇文章讨论了概念密度泛函定义的描述符与小肽的pKa的关系，不过也没什么普适性：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000926141730060X?dgcid=raven_sd_via_email


PS：“NBO电荷”是错误的称呼，看此文
量子化学中的一些常见不良写法和用词
http://sobereva.com/298

搜索文献应该用google搜索，搜索英文的。

castiel

sobereva 发表于 2017-2-11 15:17
我文中没这么提到过，我又看了一遍博文也没找到相关叙述。

倒是氢原子核位置上的静电势（扣除这个氢原子 ...

谢谢老师指点 ps以后会注意正确用法的

wuzhiyi

sobereva 发表于 2017-2-11 15:17
我文中没这么提到过，我又看了一遍博文也没找到相关叙述。

倒是氢原子核位置上的静电势（扣除这个氢原子 ...

请教sob老师，我记得之前看到sob老师讲过一篇根据esp来预测pka的文章，还表示结果很好，我在论坛里找了半天没有找到，在google里找了半天也没找到符合原本印象的，想问一下sob老师还记得么？

sobereva

wuzhiyi 发表于 2020-7-4 21:32
请教sob老师，我记得之前看到sob老师讲过一篇根据esp来预测pka的文章，还表示结果很好，我在论坛里找了半 ...

此文讨论了H原子核位置的静电势（但扣掉了H自己的原子核对静电势的贡献）与pKa的关系
Journal of Computational Chemistry 2018, 39, 117–129

wuzhiyi

sobereva 发表于 2020-7-5 01:52
此文讨论了H原子核位置的静电势（但扣掉了H自己的原子核对静电势的贡献）与pKa的关系
Journal of Comput ...

谢谢sob老师