Сложности с предсказанием Pk

вопросы строения молекул и квантовой химии
Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1401
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Vit Nhoc » Вт дек 29, 2015 11:07 am

Мне нужно научиться предсказывать Pka бодипаев с OH-группами (рисунок ниже). Я начал с того, что просчитал энергию депротонирования ряда карбоновых кислот, и построил корреляцию с экспериментальными pKa:
pic1.JPG
К сожалению, для шести бодипаев корреляция получилась намного хуже:
pic2.JPG
pic3.JPG
Как можно улучшить эту корреляцию?

Может ли быть отклонение от линейной корреляции обусловлено тем, что на Pk влияют не только OH-группы, но и атомы фтора или хлора в молекуле? Тогда, может бы, надо ещё посчитать их комплексы с протонами?

Все расчёты проводились с PCM.
В статье про моделирование Pk, на которую мне давали ссылку, тоже отличаются корреляции для разных рядов:

Изображение

p.s. как сделать чтобы изображение, которое я вложил к сообщению, не дублировалось внизу? - Отредактировано, Гесс
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что больше его сделать не из чего". АБ Стругацкие.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Гесс » Вт дек 29, 2015 4:33 pm

Вы его RHF-ом считаете? Имхо для таких монстров совершенно не очевидно что они синглреференс клоздшелл. Я скорее удивлен что они вообще коррелируют.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1401
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Vit Nhoc » Вт дек 29, 2015 5:00 pm

Гесс писал(а):Вы его RHF-ом считаете? Имхо для таких монстров совершенно не очевидно что они синглреференс клоздшелл. Я скорее удивлен что они вообще коррелируют.
Считал на wB97XD/6-311++G(DP) PCM.
Вы хотите сказать, что эти бодипаи надо считать не одноконфигурационными методами? Это же вроде заурядная органика.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что больше его сделать не из чего". АБ Стругацкие.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Вт дек 29, 2015 6:33 pm

Структуры с борами - совсем не однозначные. Они экспериментально вообще как себя в воде ведут?
Ну и на атомы галогенов вполне вода садиться может.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Гесс » Вт дек 29, 2015 11:13 pm

Меня смущают даже не боры, а триарилметановая система. Я настороженно отношусь к системам которые проблематично обрисовать чередованием двойных и одинарных связей. Возможно я неправ, однако это ИМХО.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Ср дек 30, 2015 2:57 am

IMHO, тут "однодетерминантного" DFT вполне хватит.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1401
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Vit Nhoc » Ср дек 30, 2015 7:07 pm

Гесс писал(а):Меня смущают даже не боры, а триарилметановая система. Я настороженно отношусь к системам которые проблематично обрисовать чередованием двойных и одинарных связей. Возможно я неправ, однако это ИМХО.
Я думаю вы тут ошибаетесь, поскольку мы посчитали ЯМР-спектры этих бодипаев (углеродные и протонные), они хорошо совпадают с экспериментальными.
EvgeniX писал(а):Структуры с борами - совсем не однозначные. Они экспериментально вообще как себя в воде ведут?
Ну и на атомы галогенов вполне вода садиться может.
В молекулах первого ряда, который я привёл в начальном сообщении, тоже есть хлоры, и корреляцию они вроде не портят. Или хлоры на алканах и хлоры на ароматических кольцах это разные вещи?
"Ты должен сделать добро из зла, потому что больше его сделать не из чего". АБ Стругацкие.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Ср дек 30, 2015 7:16 pm

Vit Nhoc писал(а):В молекулах первого ряда, который я привёл в начальном сообщении, тоже есть хлоры, и корреляцию они вроде не портят. Или хлоры на алканах и хлоры на ароматических кольцах это разные вещи?
В сопряжённых системах всё на всё влияет, на то они и сопряжённые. В обычных алканах эффекты введения заместителей затухают через 3-4 атома.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1401
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Vit Nhoc » Ср дек 30, 2015 9:01 pm

EvgeniX писал(а): В сопряжённых системах всё на всё влияет, на то они и сопряжённые. В обычных алканах эффекты введения заместителей затухают через 3-4 атома.
Я думаю, это влияние расчёт должен вполне адекватно учитывать. Моё предположение другое - может быть, хлоры или фторы в этох молекулах являются протоноакцепторами и соответственно влияют на Pk? Прикрепляю ещё раз рисунки молекул.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что больше его сделать не из чего". АБ Стругацкие.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Чт дек 31, 2015 1:04 am

Vit Nhoc писал(а):Я думаю, это влияние расчёт должен вполне адекватно учитывать. Моё предположение другое - может быть, хлоры или фторы в этох молекулах являются протоноакцепторами и соответственно влияют на Pk?
Про это речь и шла. Если посадить на галогены растворитель, это будет почти как влияние нового заместителя...

И опять же... меня беспокоят боры... Там одна связь ковалентная, а другая донорно-акцепторная? Это что-то ионое? Там две мостиковые связи? :-) Там такая жуткая динамическая ситуация может быть (хотя не в этом случае... но можно же пофантазировать, как в случае с мультиреферонсом =) )))

Если ионное - тогда да... мультиреф нужен =)

PS: Ну как нарисовано, это явно не корректно.

Аватара пользователя
Lexx
Сообщения: 1205
Зарегистрирован: Пн фев 28, 2005 12:44 pm
Контактная информация:

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Lexx » Вс янв 03, 2016 9:00 am

В BODIPY вполне обычные ковалентные связи B-N.

А как оцениваете рК? Оцениваете энергетику реакции HA -> H+ + A-?
Стоит проварьировать функционалы и базисы, посмотреть, какая получится картина.

(К сожалению, картинки, которые вы прикрепили отвалились)
А я вот паровоз поднимал... Но не поднял.

Cherep
Сообщения: 23489
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Cherep » Вс янв 03, 2016 6:05 pm

bodypy.png
органики ничерта не понимают в природе химической связи, но что-тотеория резонанса им подсказывает, что протон там должен легко "отваливаться", то есть этот фенол достаточно кислый
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Ferom » Вс янв 03, 2016 8:20 pm

теория резонанса? А я и не знал...
Может поделитесь парой ссылочек?

Cherep
Сообщения: 23489
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Cherep » Вс янв 03, 2016 8:45 pm

А у физиков оно по-другому наверняка называется, это оффтопик, ибо тред не про теории химической связи.

Меня всего-лишь смутило отсутвие зарядов в формулах на атомах, но я потом вспомнил, что на языке физиков целый заряд на одном атоме в большой молекуле скорее всего моветон.

Но потом меня смутило, что в бензольном кольце атом углерода теракоординированый (чуть не выругался, что он трёхвалентный). Тогда я подумал, что это наверное всего-лишь одна из "крайних (резонансных) структур".

Но раз топикстартер пользуется и этим языком (правда у органиков принято именно в этом случае рисовать заряды на атомах), то почему бы ему не изобразить другую крайнюю структуру -- с зарядом на атоме кислорода, которая более полно (с тз ох) описывает процесс депротонирования, точнее его начало. :shuffle:

Интересно, продукт -- депротонированый BODIPI -- флуоресцентный?

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Вс янв 03, 2016 11:15 pm

Cherep писал(а):органики ничерта не понимают в природе химической связи, но что-тотеория резонанса им подсказывает, что протон там должен легко "отваливаться", то есть этот фенол достаточно кислый
Может там на кислород молекулу растворителя посадить и посмотреть, как она повлияет на энергию диссоциации? Растворитель явно будет увеличивать вес какой-то из этих резонансных форм.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Вс янв 03, 2016 11:22 pm

Ferom писал(а):теория резонанса? А я и не знал...
Может поделитесь парой ссылочек?
Павел Глоба делает "мультиреф"-предсказания на основе "нефизичных" зарядов :-)
<удалено>
Последний раз редактировалось EvgeniX Вт янв 05, 2016 5:04 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1401
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Vit Nhoc » Пн янв 04, 2016 1:11 pm

Cherep писал(а):
bodypy.png
органики ничерта не понимают в природе химической связи, но что-тотеория резонанса им подсказывает, что протон там должен легко "отваливаться", то есть этот фенол достаточно кислый
Я не понял вашу картинку.
Я считал энергию депротонирования - разницу между энергиями нейтральной молекулы и аниона без протона.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что больше его сделать не из чего". АБ Стругацкие.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Пн янв 04, 2016 2:57 pm

Vit Nhoc писал(а):Я не понял вашу картинку.
Возьмите бор и нарисуйте по-школьному, точечками, какие электроны образуют связи и чего там хватает, а чего не хватает.
Изначально 5B [He] 2s2 2p1.
Lexx писал(а):В BODIPY вполне обычные ковалентные связи B-N.
Да-да, все 4 штуки. Как же мы сразу не заметили, что там не бор, а новый элемент, открытый органиками - Боруглеродий!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение Гесс » Пн янв 04, 2016 4:47 pm

EvgeniX писал(а):Да-да, все 4 штуки. Как же мы сразу не заметили, что там не бор, а новый элемент, открытый органиками - Боруглеродий!
Насколько я помню там все обобщено и одинаково, поэтому вот уж на донорно-акцепторность я бы не грешил никак.

Аватара пользователя
EvgeniX
Сообщения: 2780
Зарегистрирован: Пт апр 27, 2007 5:32 am

Re: Сложности с предсказанием Pk

Сообщение EvgeniX » Пн янв 04, 2016 10:04 pm

Гесс писал(а):Насколько я помню там все обобщено и одинаково, поэтому вот уж на донорно-акцепторность я бы не грешил никак.
Ну так тем более!!! Всё же уже написали, все ответы, в чём спор?

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Baidu [Spider] и 57 гостей