Нужна помощ в работе с комплексами β-циклодекстрина

[Maximon1]

Добрый день форумчане. Только начинаю осваивать квантовую химию. Пишу магистерскую работу по комплексам β-циклодекстрина с нимесулидом и мелоксикамом. Основным являетса изучение изменение растворимости данных веществ с β-циклодекстрином. Будет проделана и экспериментальная часть работы, но сейчас нужно получить результаты с помощью квантово-химических расчетов. В наличии есть hyperchem и Gamess, для визуализации есть Chemcraft. Вот собственно и вопросы:
1) Насколько я понимаю точных данных по растворимости я не смогу получить наверно, но можно ли получить хоть какието данные чтоб просто сравнить величину у чистой субстанции нимесуда и мелоксикама и их комплексов с БЦД?
2) Для входного файла в Gamess при расчете одной молекулы нимесулида или мелоксикама беру координаты которые выдает Chemcraft, а как вводить координаты комплекса с БЦД?Можно ли положитса на координаты которые выдает Chemcraft?
Вопросы может нубские и некоректные но очень нужна помощ, направьте пожалуйста на путь истинный))Заранее большое спасибо.

[AlexKsen]

Рисуйте свою структуру в hyperchem и там считайте то что вам нужно. Можете в hyperchem молекулярной механикой подправить геометрию, затем в программе Avogadro открыть молекулу и там можно задать координаты в декартовой форме, а можно в виде z-матрицы. И наконец полученные координаты оптимизировать в Gamess.

[Maximon1]

Спасибо за отклик. А как можно через эти программы выйти на растворимость вещества не подскажите?

[AlexKsen]

Нет, я этим не сталкивался!

[Maximon1]

Вот и я не могу найти какую то связь.

[sanya1024]

Растворимости из расчета Вы не получите никогда. Это невероятно сложная задача даже для маленьких молекул, а для такой здоровенной дуры как ЦД, да еще с чем-то внутри -- вообще нереальная.

[Maximon1]

Спасибо за ответ но вы уверенны?)

[Maximon1]

А какие величины могут быть найденны с помощью программ которые влияют на растворимость вещества?

[sanya1024]

Не поняла: программы влияют на растворимость? или величины, влияющие на растворимость, нужно посчитать КХ программами?
Это и есть проблема: однозначных таких величин нет. Нужно для каждого конкретного случая строить модель растворения кристалла/большого кластера вещества в растворителе. Нереально.

Тут рядом совсем недавно тема была как раз про это, гляньте.

[amge]

Считать квантовой химией растворимость - это, конечно, перебор (и кто Вам такое посоветовал?). Но не исключено, что повышение растворимости в присутствии ЦД коррелирует с энергией комплексообразования с ним. Вот эту энергию посчитать можно. Но сначала стоит посчитать ее для гостей, по которым уже есть эксп. данные, чтобы проверить гипотезу о наличии корреляции с растворимостью. При расчете энергии тоже видится некоторый затык. Чтобы адекватно оценить такое комплексообразование (водородные связи, ван-дер-ваальсово взаимодействие), нужен высокий уровень теории (DFT как минимум). А у Вас огромные системы, и считать их придется наверняка не по одному разу (не просто засунуть гостя в ЦД, а выбрать их оптимальное взаиморасположение).

[АлександрI]

Я так понимаю, что Ваша задача сводится к изучению растворимости

данных веществ с β-циклодекстрином

Например, такой эксперимент: к р-ру БЦД добавляется некоторое в-во и смотрится, сколько его р-рилось. Тогда это стандартная классическая задача определения р-римости чего-то в чём-то. Получите две цифры - для одного и другого в-ва.
Если Вас интересует суть процесса, то опять же классическими методами надо определить константы устойчивости комплекса и равновесия процесса. Сразу выяснится ступенчатость процесса, т.е. имеет ли место образование комплексоов с различным молярным соотношением компонентов. ТОЛЬКО ПОТОМ имеет смысл квантово-химического моделирования того, что происходит. В противном случае Вы можете что-то такое рисовать, считать - чего в действительности нет.
Это общая ошибка подхода к процессам, включающим комплексообразование - сначала считать - потом эксперимент, и никогда в химии комплексных соединений не приводила к правильным результатам.
А наши форумчане - теоретики Вам правильно отвечали, в случай КХР расчёта системы твёрдая фаза - раствор = это нереально, а я добавлю: в случае же изучения комплексообразования - это реально, у Вас просто неправильный организационно-методический подход.
P.S. Пока писал - смотрю уже ещё один пост - от amge. В принципе я с ним согласен, но такие посты могут только запугать будущего магистра: в таких случаях, кроме описания невозможности того или другого, необходимо бы указывать бедному ребёнку, а что надо бы делать.

[Maximon1]

Если Вас интересует суть процесса, то опять же классическими методами надо определить константы устойчивости комплекса и равновесия процесса. Сразу выяснится ступенчатость процесса, т.е. имеет ли место образование комплексоов с различным молярным соотношением компонентов.


Можно поподробней как это осуществить и с помощью каких программ?
Проводитса изучение растворимости комплекса БЦД-вещество в воде. и конечно предполагаетса сравнить эти данные с данными о растворимости чистого вещества.

[EvgeniX]

Просто свыкнитесь с мыслью, что вашем случае квантово-химически посчитать растворимость не реально! И всё!

[АлександрI]

Ваша задача должна обсуждаться на двух подфорумах, нашего форума, иначе мы рискуем вызвать недовольство адмистраторов. А впрочем...

изучение растворимости комплекса БЦД-вещество в воде

.
1. Это чистейшей воды физхимия: экспериментально, ручками - классическими методами определили р-римость (обратите внимание на стандартность условий). Если это сделать правильно и никто это ранее не определял, то это уже табличная величина, которая может войти в справочники.
Для сравнения - определить р-римость самого, как Вы выразились, чистого вещества - это надо подтвердить.
Если эти р-римости определять при разных условиях - это чистой воды термодинамика : можно получить важные результаты - форма кривой р-римости может указать на многие артефакты, совместная р-римость этих Ваших двух в-в с бЦД ... Этих результатов может быть достаточно не только на магистерскую работу, а задел на будущую деятельность...

2. Раз у Вас уж есть некие комплексы - то какое их происхождение, чистота, изученность, ИК- и др. спектры - вот теперь можно моделировать их строение и обсуждать на данном подфоруме...

[Maximon1]

Большое спасибо за помощ!!!Буду пробовать другие подходы. Наверно просто сделаю анализ комплексов с помощью Кх программ а растворимость оставлю только для эксперимента. Спасибо.

[sanya1024]

Подборка работ моих коллег из ЦФ РАН по моделированию комплексов с циклодекстринами:
PSEUDOROTAXANE COMPLEXES OF NAPHTHYLPYRIDINES AND NAPHTHYLBIPYRIDYL WITH Β-CYCLODEXTRIN AND HYDROXYPROPYL-Β-CYCLODEXTRIN
Nazarov V.B., Vershinnikova T.G., Avakyan V.G., Gromov S.P., Fomina M.V., Rudyak V.Yu., Alfimov M.V.
Russian Chemical Bulletin. 2007. Т. 56. № 2. С. 281-289. 1

ПСЕВДОРОТАКСАНОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ НАФТИЛПИРИДИНОВ И НАФТИЛБИПИРИДИЛА С Β-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ И ГИДРОКСИПРОПИЛ-Β-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Громов С.П., Фомина М.В., Вершинникова Т.Г., Рудяк В.Ю., Алфимов М.В.
Известия Академии наук. Серия химическая. 2007. № 2. С. 272-280. 3

КОМПЛЕКСЫ ГОСТЬ/ХОЗЯИН СПИН-МЕЧЕНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С ЦИКЛОДЕКСТРИНАМИ
Лившиц В.А., Максимова О.В., Рудяк В.Ю., Авакян В.Г., Алфимов М.В.
Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 9-10. С. 29-39. 2

СТРУКТУРА И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ВКЛЮЧЕНИЯ АРЕНОВ И ЦИКЛОДЕКСТРИНЫ
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Алфимов М.В.
Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 7-8. С. 68-82. 3

DFT CALCULATION OF Α-CYCLODEXTRIN DIMERS. CONTRIBUTION OF HYDROGEN BONDS TO THE ENERGY OF FORMATION
Rudyak V.Yu., Avakyan V.G., Voronezheva N.I., Nazarov V.B.
Russian Chemical Bulletin. 2006. Т. 55. № 8. С. 1337-1345. 2

STRUCTURE AND MOLECULAR DYNAMICS OF THE TERNARY COMPLEXES OF CYCLODEXTRINS WITH SPIN-LABELED INDOLES AND HYDROCARBONS IN THE SOLID PHASE. ESR SPECTROSCOPY AND QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS
Livshits V.A., Demisheva I.V., Dzikovskii B.G., Avakyan V.G., Alfimov M.V.
Russian Chemical Bulletin. 2006. Т. 55. № 12. С. 2161-2173. 0

ДОЛГОЖИВУЩАЯ ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ АРЕНОВ В КОМПЛЕКСАХ С ЦИКЛОДЕКСТРИНАМИ. СООБЩЕНИЕ 2.* ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ ТРОЙНЫХ КОМПЛЕКСОВ НАФТАЛИНА И ФЕНАНТРЕНА С B-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ И ПРОИЗВОДНЫМИ АДАМАНТАНА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ В ПРИСУТСТВИИ КИСЛОРОДА
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Багрий Е.И., Вершинникова Т.Г., Алфимов М.В.
Известия Академии наук. Серия химическая. 2006. № 12. С. 2661-2665. 0

INCLUSION COMPLEXES OF SPIN-LABELED INDOLES WITH CYCLODEXTRINS IN AQUEOUS SOLUTIONS
Livshits V.A., Dzikovski B.G., Avakyan V.G., Samardak E.A., Polyakova E.Yu., Rudyak V.Yu., Alfimov M.V.
Russian Chemical Bulletin. 2005. Т. 54. № 5. С. 1169-1177. 3

LONG-LIVED PHOSPHORESCENCE OF ARENES IN COMPLEXES WITH CYCLODEXTRINS 2. ROOM-TEMPERATURE PHOSPHORESCENCE OF TERNARY COMPLEXES OF NAPHTHALENE AND PHENANTHRENE WITH Β-CYCLODEXTRIN AND ADAMANTANE DERIVATIVES IN THE PRESENCE OF OXYGEN
Nazarov V.B., Vershinnikova T.G., Avakyan V.G., Alfimov M.V., Bagrii E.I.
Russian Chemical Bulletin. 2005. Т. 54. № 12. С. 2752-2756. 0

КОМПЛЕКСЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СПИН-МЕЧЕНЫХ ИНДОЛОВ С ЦИКЛОДЕКСТРИНАМИ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
Лившиц В.А., Дзиковский Б.Г., Авакян В.Г., Самардак Е.А., Полякова Е.Ю., Рудяк В.Ю., Алфимов М.В.
Известия Академии наук. Серия химическая. 2005. № 5. С. 1139-1147. 10

STRUCTURAL FEATURES OF CYCLODEXTRIN INCLUSION COMPLEXES: CORRELATION OF BINDING ENERGIES WITH THERMOCHEMICAL DATA
Rudyak V.Y., Avakyan V.G., Voronezheva N.I., Alfimov M.V., Nazarov V.B.
Russian Journal of Physical Chemistry A. 2005. Т. 79. № SUPPL.1. 7

SPECTRAL PROPERTIES AND STRUCTURES OF SUPRAMOLECULAR COMPLEXES OF NAPHTHYLPYRIDINE WITH Β-CYCLODEXTRIN
Nazarov V.B., Vershinnikova T.G., Avakyan V.G., Gromov S.P., Fomina M.V., Alfimov M.V.
Russian Chemical Bulletin. 2004. Т. 53. № 11. С. 2525-2531. 1

LONG-LIVED ROOM TEMPERATURE PHOSPHORESCENCE OF A NAPHTHALENE - Β-CYCLODEXTRIN - ADAMANTANE COMPLEX IN THE PRESENCE OF OXYGEN
Nazarov V.B., Vershinnikova T.G., Avakyan V.G., Alfimov M.V.
Russian Chemical Bulletin. 2003. Т. 52. № 4. С. 916-922. 7

THE ROLE OF INTRA- AND INTERMOLECULAR HYDROGEN BONDS IN THE FORMATION OF Β-CYCLODEXTRIN HEAD-TO-HEAD AND HEAD-TO-TAIL DIMERS. THE RESULTS OF AB INITIO AND SEMIEMPIRICAL QUANTUM-CHEMICAL CALCULATIONS
Avakyan V.G., Alfimov M.V., Bagatur'yants A.A., Voronezheva N.I., Nazarov V.B.
Russian Chemical Bulletin. 2001. Т. 50. № 2. С. 206-216. 16

EXCIMER FLUORESCENCE AND STRUCTURES OF THE INCLUSION COMPLEXES OF Β-CYCLODEXTRIN WITH NAPHTHALENE AND ITS DERIVATIVES
Nazarov V.B., Vershinnikova T.G., Alfimov M.V., Avakyan V.G.
Russian Chemical Bulletin. 2000. Т. 49. № 10. С. 1699-1706. 4

STRUCTURE OF GUEST-HOST COMPLEXES OF Β-CYCLODEXTRIN WITH ARENES: A QUANTUM-CHEMICAL STUDY
Avakyan V.G., Alfimov M.V., Bagatur'yants A.A., Nazarov V.B.
Russian Chemical Bulletin. 1999. Т. 48. № 10. С. 1833-1844. 10

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОХИМИЧЕСКИХ И СПЕКТРАЛЬНО- КИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ КОМПЛЕКСЫ ВКЛЮЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ЦИКЛОДЕКСТРИНЕ
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Вершинникова Т.Г., Кантор М.М., Пилюгина О.М.
Информационный бюллетень РФФИ. 1997. Т. 5. № 3. С. 134. 0

Ссылки по elibrary, поэтому некоторые статьи дублируются: по-русски и по-английски. Чем заинтересуетесь, просите, выложу.

[Maximon1]

Заинтерисовали следующие статьи:

КОМПЛЕКСЫ ГОСТЬ/ХОЗЯИН СПИН-МЕЧЕНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ С ЦИКЛОДЕКСТРИНАМИ
Лившиц В.А., Максимова О.В., Рудяк В.Ю., Авакян В.Г., Алфимов М.В.
Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 9-10. С. 29-39. 2

СТРУКТУРА И ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПЛЕКСОВ ВКЛЮЧЕНИЯ АРЕНОВ И ЦИКЛОДЕКСТРИНЫ
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Алфимов М.В.
Российские нанотехнологии. 2007. Т. 2. № 7-8. С. 68-82. 3

DFT CALCULATION OF Α-CYCLODEXTRIN DIMERS. CONTRIBUTION OF HYDROGEN BONDS TO THE ENERGY OF FORMATION
Rudyak V.Yu., Avakyan V.G., Voronezheva N.I., Nazarov V.B.
Russian Chemical Bulletin. 2006. Т. 55. № 8. С. 1337-1345. 2

КОМПЛЕКСЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СПИН-МЕЧЕНЫХ ИНДОЛОВ С ЦИКЛОДЕКСТРИНАМИ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ
Лившиц В.А., Дзиковский Б.Г., Авакян В.Г., Самардак Е.А., Полякова Е.Ю., Рудяк В.Ю., Алфимов М.В.
Известия Академии наук. Серия химическая. 2005. № 5. С. 1139-1147. 10

STRUCTURAL FEATURES OF CYCLODEXTRIN INCLUSION COMPLEXES: CORRELATION OF BINDING ENERGIES WITH THERMOCHEMICAL DATA
Rudyak V.Y., Avakyan V.G., Voronezheva N.I., Alfimov M.V., Nazarov V.B.
Russian Journal of Physical Chemistry A. 2005. Т. 79. № SUPPL.1. 7

THE ROLE OF INTRA- AND INTERMOLECULAR HYDROGEN BONDS IN THE FORMATION OF Β-CYCLODEXTRIN HEAD-TO-HEAD AND HEAD-TO-TAIL DIMERS. THE RESULTS OF AB INITIO AND SEMIEMPIRICAL QUANTUM-CHEMICAL CALCULATIONS
Avakyan V.G., Alfimov M.V., Bagatur'yants A.A., Voronezheva N.I., Nazarov V.B.
Russian Chemical Bulletin. 2001. Т. 50. № 2. С. 206-216. 16

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОХИМИЧЕСКИХ И СПЕКТРАЛЬНО- КИНЕТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ КОМПЛЕКСЫ ВКЛЮЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ ЦИКЛОДЕКСТРИНЕ
Назаров В.Б., Авакян В.Г., Вершинникова Т.Г., Кантор М.М., Пилюгина О.М.
Информационный бюллетень РФФИ. 1997. Т. 5. № 3. С. 134. 0

Если у вас есть возможность поделитса ими буду премного благодарен.

[sanya1024]

К сожалению, не все оказалось мне доступно (самое странное -- что недоступно Рос. Нано. за 2007 год), кое-что доступно только по-английски. Зато вытащилось и кое-что, чего не было в списке elibrary. Короче, ловите по частям

[sanya1024]

продолжение

[sanya1024]

окончание.