расчет молекул (прошу помощи) что это?

[ini]

Доброго времени суток!

Уважаемые форумчане, признаюсь сразу - в квантовой химии я полный ***, большая просьба сразу не обижать, сталкиваюсь с данными
расчетами впервые.

Прочитал многое на данном форуме и в интернете - вопрос следующий: у меня есть определенная молекула, при нагревании которой происходит отщепление хлористого
водорода, мне необходимо доказать кванто-химически, что действительно реакция отщепления имеет место и именно в данной части. Какими способами можно
это показать и наглядно объяснить? Есть ли программное обеспечение, которое выполнит расчеты такого рода? (Знаком поверхностно только с HyperChem и Chem3D, в последней есть
расчет gaussian и mopac, и мне кажется этого недостаточно, потому что сам не знаю, что нужно задать и какие результаты нужно вытащить из программ).
более-менее схожую тему нашел viewtopic.php?f=71&t=72350


Если посоветуете какую-либо литературу или ссылки на что-либо - буду очень признателен.

[Shorku]

для начала нужно сделать некие предположения о механизме: что, где и как отрывается, разбить весь процесс на элементарные стадии, посмотреть литературу, как такие реакции проходят, а потом уже приступать к расчетам. Без этого приступать к расчетам толку мало.
Программных пакетов много: GAMESS, Firefly, Gaussian и т.п. имея предполагаемый механизм, можно уже обращаться с конкретными вопросами)

[Гесс]

Ну я тоже в компьютерной химии разбираюсь очень плохо, и меня потом небось исправят, но мое мнение:
1) Доказать кванто-химически что либо вряд ли возможно. Результаты рассчетов могут совпадать с картиной эксперимента.
2) По всей видимости необходим обсчет механизма, самой вкусной частью которого будет поиск переходного состояния.
3) Это при условии что реакция одностадийная, внутримолекулярная, молекула не слишком больших размеров с одним хлором который может отщепляться
4) Если отщепление происходит от соседних атомов то можно надеяться что переходное состояние возможно близко к квадратному.
Если молекула сродни этилхлориду то сначала она должна провернуться в заслоненную конформацию, потом сблизить водород с хлором, найти переходное состояние и отшепиться.
Вытаскивать придется геометрии и энергии, для переходного состояния еще как минимум NImag, чтобы подтвердить что это оно. Кем3Д - не рассчетная прога, разве что для предоптимизации. Считать надо в чем то большом, которое есть бесплатное и есть доступное (аля Гауссиан).
Ну и тему бы назвали информативно. И думаю остальные читатели не откажутся от большей конкретики по молекуле.

[ini]

Спасибо за ответ!
Предложения о механизме как раз есть. Молекула не совсем проста (быть может): это бис(β-хлорэтиловый эфир)-β-хлорэтилфосфоновой кислоты. На первой стадии я имею отщепление хлористого водорода из этильного фрагмента, который в последующем реагирует с одной эфирной группировкой, как результат реакции β-хлорэтиловый эфир винилфосфоновой кислоты и дихлорэтан. Рассчитывал молекулы: минимизация энергии и дальше есть опция перевода в переходное состояние - что это?
Так вот что дальше с этим делать - ума не приложу.

[Shorku]

Спасибо за ответ!
Предложения о механизме как раз есть. Молекула не совсем проста (быть может): это бис(β-хлорэтиловый эфир)-β-хлорэтилфосфоновой кислоты. На первой стадии я имею отщепление хлористого водорода из этильного фрагмента, который в последующем реагирует с одной эфирной группировкой, как результат реакции β-хлорэтиловый эфир винилфосфоновой кислоты и дихлорэтан. Рассчитывал молекулы: минимизация энергии и дальше есть опция перевода в переходное состояние - что это?
Так вот что дальше с этим делать - ума не приложу.

дальше по цепочке: рисуем все промежуточные продукты, оптимизируем их геометрии, ищем так или иначе переходные состояния между ними (тут несколько вариантов- либо поиск между двумя стабильными состояниями, либо скан и поиск около его максимума и .т.д. и .т.п). В механизме Вам надо учитывать все мелочи- что и как должно быть повернуто (ну, про это выше уже написали). Так что определитесь с программным пакетом и читайте мануал)

[ini]

хорошо, как только я сделаю расчет всех переходных состояний - что это мне даст?

[EvgeniX]

Энергии активации.

[ini]

OK
видимо я полный нуб.
То есть найдя их можно сказать, что механизм такой-то? или что?
я так понимаю* если я предложу несколько механизмов, то по энергии активации я могу сказать какой наиболее выгоден.

*сугубо личное мнение

[amge]

4) Если отщепление происходит от соседних атомов то можно надеяться что переходное состояние возможно близко к квадратному.
Если молекула сродни этилхлориду то сначала она должна провернуться в заслоненную конформацию, потом сблизить водород с хлором, найти переходное состояние и отшепиться.

Кстати, вот

[Гесс]

Кстати, вот

От этого кидалова я подстраховался пунктом 3:

3) Это при условии что реакция одностадийная, внутримолекулярная, молекула не слишком больших размеров с одним хлором который может отщепляться

[Гесс]

Да, если вы найдете интермедиаты и промежуточные состояния между ними (там еще будет важно чтобы из ПС молекулы скатывались именно в нужные интермедиаты) то будете знать барьеры реакции. Реакция с минимальными барьерами наиболее вероятная.

[Shorku]

OK
видимо я полный нуб.
То есть найдя их можно сказать, что механизм такой-то? или что?
я так понимаю* если я предложу несколько механизмов, то по энергии активации я могу сказать какой наиболее выгоден.

*сугубо личное мнение

да, сможете сказать, какой наиболее выгоден. последний шаг- это из найденных переходных состояний сделать IRC, чтобы убедиться, что получаются именно те продукты именно из тех исходных. на гауссиан в этом смысле смотреть не советую, он капризен и обрывает IRC чуть только найдет по ходу вторую мнимую частоту. гамесс в этом смысле лучше, но заморочнее.
вы выбрали для старта весьма заморочную задачу даже не в смысле техники, а в смысле копания в интермедиатах, очень рекомендую нарыть похожие работы и опираться на них, иначе можно увязнуть надолго

[alxyppv]

А раз молекула не очень большая, почему бы просто мол. динамику не попробовать? Взять, скажем, Орку, и там погонять полуэмпирикой (ну и не только Орка это умеет). А потом, если что разумное выходит, можно и посерьезней метод взять... Выше DFT, конечно, не прыгнешь но все равно.

[Shorku]

Взять, скажем, Орку, и там погонять полуэмпирикой (ну и не только Орка это умеет).

Опа, это версия 2.9? А IRC там нет случаем?

УПД Neese летом сказал, что IRC пока не предвидится, но я так надеялся, так надеялся( может, в январе будет

[ini]

А раз молекула не очень большая, почему бы просто мол. динамику не попробовать? Взять, скажем, Орку, и там погонять полуэмпирикой (ну и не только Орка это умеет). А потом, если что разумное выходит, можно и посерьезней метод взять... Выше DFT, конечно, не прыгнешь но все равно.

Если не сложно, что такое Орка и IRC?

[Shorku]

Если не сложно, что такое Орка и IRC?

IRC = Intrinsic Reaction Path, т.е. движение по координате реакции
Orca- бесплатный программный пакет (кстати, не включающий IRC)

[ini]

а есть ли примеры поиска переходного состояния используя программный продукт? наглядные, может и элементарные.

[ini]

или быть может элементарные примеры расчета молекул и их обоснование.

[avelon]

если позволяет английский, то почитайте блог http://molecularmodelingbasics.blogspot.ru там все очень кратко описано. в частности про IRC на примере GAMESS US http://molecularmodelingbasics.blogspot ... ction.html

[Гесс]

примеры есть в мануалах к большинству программ. Какую программу вам лучше и проще всего взять - я не знаю. Результаты с платных программ при отсутствии лицензии опубликовать неполучится, то есть это рассчет чисто для себя. Есть программы частично бесплатные. Например если в молекуле 110-120 атомов то ее можно официально мучать в бесплатной версии Турбомоля (ТмольХ доступен бесплатно). Меньше-больше - несите ваши денежки. Цены - совсем не для одного конкретного пользователя с 1 задачей.