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[新手求助] PKa计算误差求助

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楼主
我按照Sob老师之前提到的方式计算甲胺PKa,即在cbs-qb3优化结构并读取自由能,在M052x/6-31g*计算溶解自由能,最终计算结果与PubChem中给的值有1.5左右误差,请问计算方法还有什么可以改进的吗

PKa.rar

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发表于 Post on 2025-6-16 08:26:49 | 只看该作者 Only view this author
这个结果已经非常好了。如果想进一步改进,可以多加显式溶剂分子
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
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-6-16 08:42:10 | 只看该作者 Only view this author
感谢您的回复。对于进一步改进的意见您的意思是在建模甲胺的时候旁边加几个水分子吗

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发表于 Post on 2025-6-17 04:26:59 | 只看该作者 Only view this author
nakamori 发表于 2025-6-16 08:42
感谢您的回复。对于进一步改进的意见您的意思是在建模甲胺的时候旁边加几个水分子吗

拆成热力学循环,计算离子物质的溶解自由能那一步结合显式溶剂,比起只用隐式溶剂的误差更小
但也可以先尝试uESE计算溶解自由能
比SMD算溶解自由能更好的溶剂模型uESE的使用
http://sobereva.com/593http://bbs.keinsci.com/thread-22879-1-1.html
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》
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发表于 Post on 2025-6-17 20:52:17 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-6-16 08:26
这个结果已经非常好了。如果想进一步改进,可以多加显式溶剂分子

差1.5都算非常好吗,这个已经有一个多数量级的差异了

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发表于 Post on 2025-6-17 21:06:28 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 wzkchem5 于 2025-6-17 21:08 编辑
mfdsrax2 发表于 2025-6-17 20:52
差1.5都算非常好吗,这个已经有一个多数量级的差异了

pKa差1.5大概相当于deltaG差2kcal/mol。如果你去看理论方法的benchmark文章,会发现双杂化泛函的误差一般2kcal/mol左右,普通杂化泛函往往在3kcal/mol以上;CBS-QB3能做到1kcal/mol,但隐式溶剂模型又会引入1kcal/mol的误差。所以总的来说,CBS-QB3加隐式溶剂模型有2kcal/mol的误差,并不奇怪。
这个属于计算化学的普遍问题,把计算的deltaG换算成pKa、平衡常数、速率常数,和实验值比,常常差一两个数量级,做实验的人反映误差太大;但反过来,把实验数据换算成deltaG,和计算比,也就差2kcal/mol的样子,显得其实精度很好。
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
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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