氧气夺取羧基中氢原子过渡态计算得到的虚频过小

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-22 19:22:05

各位老师好，我目前在寻找苯环上羧基被氧气夺取一个氢原子的过渡态，但是尝试多个初猜后计算出来的振动方向都不对，虚频很小，不是想要的过渡态。于是便想尝试使用柔性扫描获取一个合适的初猜，但是总是无法收敛，尝试了Sob老师几何优化无法收敛的方法后还是不能收敛，本人是量子计算的小白，很多地方不懂，恳请各位老师指导该如何操作才能找到正确的过渡态。附件是计算过渡态的输入文件和没有使用辅助收敛方法的柔性扫描文件。

chands · 发表于 Post on 2025-5-22 19:34:21

你的反应条件是什么？如果是苯甲酸和基态的氧气分子，就不会发生这个反应啊，因为反应物是两个稳定的分子，而生成物是两个高能的自由基。

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-22 19:48:21

chands 发表于 2025-5-22 19:34
你的反应条件是什么？如果是苯甲酸和基态的氧气分子，就不会发生这个反应啊，因为反应物是两个稳定的分子， ...

您好，想研究的是煤自燃中，煤发生氧化，氧气进攻煤分子中的官能团，在别人的论文中看到有计算出这个过渡态

chands · 发表于 Post on 2025-5-22 19:55:50

本帖最后由 chands 于 2025-5-22 19:57 编辑

zqj-01 发表于 2025-5-22 19:48
您好，想研究的是煤自燃中，煤发生氧化，氧气进攻煤分子中的官能团，在别人的论文中看到有计算出这个过渡 ...

文献中的氧气分子是单重态还是三重态、还是氧自由基？

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:04:36

chands 发表于 2025-5-22 19:55
文献中的氧气分子是单重态还是三重态、还是氧自由基？

应该是三重态的

Solitude198 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:19:41

在别人的论文中看到有计算出这个过渡态

论文发出来看看

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:21:52

为什么撅羧基氢而不是苯环上的氢？C-H键更长（碳原子半径更大）、还原性也更强。
为什么氧气不进攻苯环（例如，如果是单线态氧气，可以跟苯环DA）？

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:22:47

Solitude198 发表于 2025-5-22 20:19
论文发出来看看

您好，论文题目是Study on the reactivity of oxygen-containing functional groups in coal with and without adsorbed water in low-temperature oxidation

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:48:47

北大-陶豫发表于 2025-5-22 20:21
为什么撅羧基氢而不是苯环上的氢？C-H键更长（碳原子半径更大）、还原性也更强。
为什么氧气不进攻苯环（ ...

您好，原文中官能团是在一个两百多个原子的大分子中，体系过大难以计算，因为芳香烃较为稳定所以使用单个苯环代替，通过电荷密度预测反应位点，确定了攻击的是羧基上的氢原子

chands · 发表于 Post on 2025-5-22 20:56:42

zqj-01 发表于 2025-5-22 20:22
您好，论文题目是Study on the reactivity of oxygen-containing functional groups in coal with and wi ...

我是不明白这篇文章的逻辑，因为他说算出来能垒（不知是哪个能垒）这么高，那反应就不发生咯，Fig10的两个图，TS不是能量极大值，那就不是TS啊。

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2025-5-22 20:59:16

姑且接受“因为芳香烃较为稳定所以使用单个苯环代替”，但后面的计算也是很逆天，fig 8 - 10 过渡态能量低于产物的势能面图也敢放上去。预测反应位点用的是电荷密度？LUMO形状？都很逆天，羧基已经是个被彻底氧化的基团了还想怎么氧化？就不说 kJ 写成 KJ 这种错误了。

Solitude198 · 发表于 Post on 2025-5-22 22:14:44

北大-陶豫发表于 2025-5-22 20:59
姑且接受“因为芳香烃较为稳定所以使用单个苯环代替”，但后面的计算也是很逆天，fig 8 - 10 过渡态能量低 ...

哈人，还以为低了零点几或者至多 1 kcal/mol 16 和 58 还是有点超乎想象了

zqj-01 · 发表于 Post on 2025-5-23 09:28:07

北大-陶豫发表于 2025-5-22 20:59
姑且接受“因为芳香烃较为稳定所以使用单个苯环代替”，但后面的计算也是很逆天，fig 8 - 10 过渡态能量低 ...

老师请问那可以认为这种反应很难发生，不存在过渡态吗。这一篇Quantum Chemical Calculation of the Effects of H2O on Oxygen Functional Groups during Coal Spontaneous CombustionClick to copy article link中也提到了这种反应，是否可以认为这种氧气进攻苯环上羟基，羧基等官能团氢原子的计算原理上就存在一定问题，还是只是这是这篇文章计算不合理

Solitude198 · 发表于 Post on 2025-5-23 16:22:20

本帖最后由 Solitude198 于 2025-5-23 16:24 编辑

zqj-01 发表于 2025-5-23 09:28
老师请问那可以认为这种反应很难发生，不存在过渡态吗。这一篇Quantum Chemical Calculation of the Effe ...

http://sobereva.com/506

http://bbs.keinsci.com/forum.php ... B%C4%DC%C1%BF%B5%CD

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