分析离子间静电作用时结合位点的确定

guo7212c

目的是分析阴离子（较大）与阳离子（较小，Na+或者是水分子）之间的作用情况。想了解选择阳离子在阴离子周围摆放位置的依据是什么？
明白可以通过将阳离子摆在不同位置进行优化，取结合能最低的位置。但这些位置的选择也是在对阴离子结构认识的基础上人为的选择的。
那么依据是什么？也就是对阴离子的活性位点进行分析。

图片1_阴离子的分子表面静电势填色图，阴离子区域为磺酸（-SO3）

图片2_阴离子的最高占据轨道（HOMO和HOMO-1）

图片3_对阴离子进行ALIE分析（maxima-60,minima-41）

没进行轨道分析之前，自己以为最高占据轨道应该和HUMO-1一致，因此在磺酸头部位放置Na+，比较三种情况，Na+在三个氧原子的中心、两
个氧原子的角平分线和S-O延长线的结合能。但看到最高占据轨道（HOMO）图之后，始终没有理解苯环对磺酸根的影响希望各位能帮忙分析一
下。添加Na+或水分子的位置应该怎样选择？谢谢

sobereva

HUMO应该是HOMO

HOMO、HOMO-1以及ALIE分析对当前问题没用，静电势就够了。

从图上看，磺酸基静电势最负，因此加一个钠离子应该加在磺酸基附近，这样静电相互作用能最大，体系能量最低。加水也是，把水分子放在磺酸基附近，让氢冲着静电势最负的方向。

guo7212c

sobereva 发表于 2015-6-29 19:55
HUMO应该是HOMO

HOMO、HOMO-1以及ALIE分析对当前问题没用，静电势就够了。

，没注意到，是HOMO。
首先谢谢sob老师。
老师可以解释一下HOMO和HOMO-1提供的信息吗，苯环存在的作用或影响？

guo7212c

guo7212c 发表于 2015-6-29 20:01
，没注意到，是HOMO。
首先谢谢sob老师。
老师可以解释一下HOMO和HOMO-1提供的信息吗，苯环存在的作 ...

HUMO已改正

sobereva

guo7212c 发表于 2015-6-29 20:01
，没注意到，是HOMO。
首先谢谢sob老师。
老师可以解释一下HOMO和HOMO-1提供的信息吗，苯环存在的作 ...

HOMO-1没什么特别的作用。HOMO一般用来根据前线轨道理论判断亲电反应位点之类

guo7212c

sobereva 发表于 2015-6-29 21:12
HOMO-1没什么特别的作用。HOMO一般用来根据前线轨道理论判断亲电反应位点之类

Sob老师，我对这个问题仍有个疑问，附件“气液界面上磺基甜菜碱两性表面活性剂分子动力学模拟”中结果与讨论部分（2.1），直接通过前线轨道理论的分析就确定了Na+的位置，而我们前面讨论的结果是只需要通过静电势来确定。文中提到“表面活性剂的HOMO和LUMO体现了气液界面上不同阳离子、阴离子或水分子，与表面活性剂分子发生相互作用时极有可能产生的位置以及相互作用强度”，位置我理解，这里提到的“相互作用强度”是怎样理解的？
不清楚应该怎样进行解释（Na+位置的选择）才能把影响因素考虑全面或者说更加有理有据，我认为是否应该结合ESP和HOMO来说明才更有说服力。另：也有可能是体系不同的原因，导致文献中直接从HOMO分析就能得出结合位置为磺酸基处，而我的体系从ESP图中可以很清晰的看出。

还有一个问题想请教sob老师，对于表面活性剂体系，在应用中会随着体系的分子量（或者说疏水端-CH2-的个数）的增加而引起性质的变化（如表面张力），在量化（单纯量化，不使用QSPR）的角度可以分析什么内容。电荷的分布？分子构型的变化（角度）？ （这个问题，我问的很模糊，您也可答的模糊，给点儿建议就好~）

sobereva

用HOMO、LUMO判断此问题并不合适，我反对文章中的做法。
ESP+HOMO的判断也不合适。如果说ESP和HOMO的判断各自给予一定权重，那么ESP的权重要远比HOMO大得多。
ESP和前线轨道那些侧重于描述电子软度的量的一些讨论在《亲电取代反应中活性位点预测方法的比较》（http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract28694.shtml）当中有阐述，这里就不再累述了。

表面张力这些都是统计性质，需要通过动力学模拟来获得，不可能用量化算出来的量直接对应上。

guo7212c

sobereva 发表于 2015-7-9 20:11
用HOMO、LUMO判断此问题并不合适，我反对文章中的做法。
ESP+HOMO的判断也不合适。如果说ESP和HOMO的判断 ...

谢谢Sob老师的回答，渐渐明了了，我再研读一下您的这篇文章。