计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 31950|回复 Reply: 29

[波函数分析交流] TCA上的一篇对比不同原子电荷预测反应位点、亲电/亲核性的文章

[复制链接 Copy URL]

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

发表于 Post on 2019-11-24 03:46:37 | 显示全部楼层 Show all |阅读模式 Reading model
2026-4-11补充:关于预测反应位点的方法,《在Multiwfn支持的预测化学体系反应位点和反应活性方法一览》(http://sobereva.com/767)里有极为全面的汇总,强烈建议阅读


最近刘述斌教授等发表了一篇对比不同原子电荷预测反应位点、亲电/亲核程度的文章

A comparative study to predict regioselectivity, electrophilicity and nucleophilicity with Fukui function and Hirshfeld charge
Theoretical Chemistry Accounts (2019) 138:124
https://doi.org/10.1007/s00214-019-2515-1
A comparative study to predict regioselectivity, electrophilicity and nucleophil.pdf (1.25 MB, 下载次数 Times of downloads: 15930)

评分 Rate

参与人数
Participants 3
eV +13 收起 理由
Reason
xaviersun + 3 赞!
zsu007 + 5 赞!
lurensan + 5 赞!

查看全部评分 View all ratings

北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

1043

帖子

0

威望

4188

eV
积分
5231

Level 6 (一方通行)

发表于 Post on 2019-11-24 09:56:00 来自手机 | 显示全部楼层 Show all
能否解释一下为什么福井方程的表现反而不如原子电荷呢? 是不是在计算前者时用了太多近似?

369

帖子

1

威望

8045

eV
积分
8434

Level 6 (一方通行)

发表于 Post on 2019-11-24 17:18:18 | 显示全部楼层 Show all
谢谢分享!

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-11-24 20:54:05 | 显示全部楼层 Show all
granvia 发表于 2019-11-24 09:56
能否解释一下为什么福井方程的表现反而不如原子电荷呢? 是不是在计算前者时用了太多近似?

文中计算简缩福井函数用的做法本身没问题,很正当。

之所以在文中简缩福井函数反倒在预测亲电位点比Hirshfeld还差一丁点(表2里预测失败了一个),我认为是因为测试集有限,所以恰好没反映出Hirshfeld不那么理想的情况来。在前述我那篇用取代苯测试的物化学报的文章里,福井函数至少对于邻对位取代基的情况比Hirshfeld电荷表现更好。总之对于亲电位点,我建议二者结合考虑,更放心。

至于亲核位点预测用Hirshfeld电荷表现更好,在我来看一方面在于其物理意义更为直接,即电荷越正越容易参与亲核反应,另一方面在于对这类反应,轨道作用、电子软度因素的控制效应没有亲电反应时那么强(因为发生亲核反应的位点本身就是缺电子的)。


至于简缩福井函数在重现实验亲电、亲核性方面不如Hirshfeld电荷,我觉得在于一方面没考虑体系的反应性(即如果使用局部软度可能会更好,即福井函数乘上全局软度),另一方面在于影响这个因素的还有静电吸引效应,原子电荷能体现这一点,而福井函数不体现。

北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

1043

帖子

0

威望

4188

eV
积分
5231

Level 6 (一方通行)

发表于 Post on 2019-11-25 15:20:11 来自手机 | 显示全部楼层 Show all
sobereva 发表于 2019-11-24 20:54
文中计算简缩福井函数用的做法本身没问题,很正当。

之所以在文中简缩福井函数反倒在预测亲电位点比Hi ...

分析得很透彻,谢谢

55

帖子

2

威望

2235

eV
积分
2330

Level 5 (御坂)

发表于 Post on 2019-11-29 17:52:16 | 显示全部楼层 Show all
sob老师,这篇文献里写In this regard, the value of the local f+(r) function should be a measure of electrophilicity at the reaction site,但是您这样写到至于预测亲电位点,虽然Hirshfeld一般表现很好,但为了保险起见,笔者仍建议将它与福井函数f-。。那这个亲电位点是用那个值来确定呢?

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-11-30 03:00:18 | 显示全部楼层 Show all
朱陈 发表于 2019-11-29 17:52
sob老师,这篇文献里写In this regard, the value of the local f+(r) function should be a measure of el ...

某个位点被亲核试剂进攻并发生反应的能力,和这个位点的亲电性是对应的
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

55

帖子

2

威望

2235

eV
积分
2330

Level 5 (御坂)

发表于 Post on 2019-12-1 19:56:56 | 显示全部楼层 Show all
sobereva 发表于 2019-11-30 03:00
某个位点被亲核试剂进攻并发生反应的能力,和这个位点的亲电性是对应的

sob老师,还有个问题要麻烦您解答,氢自由基进攻苯中的碳是亲电反应吗,我要是比较那个碳更容易和亲自由基结合的话,直接用Hirshfeld电荷可以吗,还是需要在做个ALIE分析,或者ESP,谢谢老师

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-12-2 02:04:01 | 显示全部楼层 Show all
朱陈 发表于 2019-12-1 19:56
sob老师,还有个问题要麻烦您解答,氢自由基进攻苯中的碳是亲电反应吗,我要是比较那个碳更容易和亲自由 ...

不算
可以尝试用福井函数f0
Hirshfeld电荷和这个关系不大,ALIE倒是原理上能用
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

298

帖子

1

威望

2595

eV
积分
2913

科音成员

发表于 Post on 2019-12-2 10:24:44 | 显示全部楼层 Show all
与得电子的小分子例如O2,N2的反应,也可以用这些函数预测吗?谢谢!
华北电力大学数理学院,理论与计算化学,团簇、表面的结构与反应机理。(招第一性原理计算,量子化学计算方向的教师、硕士/博士研究生)

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-12-3 07:32:11 | 显示全部楼层 Show all
helpme 发表于 2019-12-2 10:24
与得电子的小分子例如O2,N2的反应,也可以用这些函数预测吗?谢谢!

如果是反应过程中(比如过渡态结构),通过片段电荷能体现出电子往这些小分子上的原子上发生了转移,就可以当做亲电过程,用前面提到的方法分析
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

32

帖子

0

威望

565

eV
积分
597

Level 4 (黑子)

发表于 Post on 2021-3-11 08:32:58 | 显示全部楼层 Show all
sobereva 发表于 2019-12-2 02:04
不算
可以尝试用福井函数f0
Hirshfeld电荷和这个关系不大,ALIE倒是原理上能用

sob老师,如果是羟基自由基抽取苯环上的氢到底是亲核还是亲电?貌似对于自由基引发的反应,没有明确的亲核或者亲电的界定,如何去判断?用福井函数还是Hirshfeld呢?

6万

帖子

99

威望

6万

eV
积分
126939

管理员

公社社长

 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-3-11 08:49:41 | 显示全部楼层 Show all
clark_yang 发表于 2021-3-11 08:32
sob老师,如果是羟基自由基抽取苯环上的氢到底是亲核还是亲电?貌似对于自由基引发的反应,没有明确的亲 ...

专门有福井函数f0适合自由基反应的情况(具体来说是指电荷转移量很小的情况)
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气极高、专业性特别强的理论与计算化学综合交流群思想家公社QQ群(群号见此链接),合计达一万多人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

32

帖子

0

威望

565

eV
积分
597

Level 4 (黑子)

发表于 Post on 2021-3-11 11:23:09 | 显示全部楼层 Show all
sobereva 发表于 2021-3-11 08:49
专门有福井函数f0适合自由基反应的情况(具体来说是指电荷转移量很小的情况)

谢谢sob老师

11

帖子

0

威望

354

eV
积分
365

Level 3 能力者

发表于 Post on 2021-3-25 11:26:45 | 显示全部楼层 Show all
本帖最后由 交大小周 于 2021-3-25 11:29 编辑
sobereva 发表于 2021-3-11 08:49
专门有福井函数f0适合自由基反应的情况(具体来说是指电荷转移量很小的情况)

Sob老师您好,对于氧化剂直接氧化氨基,变成硝基这种反应,可不可以理解为是亲电反应呢,是否可以用f-来解释哪个位点容易被氧化

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2026-5-18 20:33 , Processed in 0.265268 second(s), 26 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list