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zhaoyunm木蟲 (著名寫手)
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[求助]
金屬配合物穩(wěn)定常數(shù)分子模擬計算
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| 欲合成一新螯合劑分子，想先模擬計算該分子與某金屬離子的螯合配位能力（金屬配合物穩(wěn)定常數(shù)），由于沒有學(xué)習(xí)過相關(guān)方面的知識，對這方面一竅不通，請問用什么軟件計算，該如何計算？麻煩這方面的高手、前輩們幫幫忙，越詳細(xì)越好，感激不盡！ |
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ChemiAndy
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
zhaoyunm(金幣+20): ★★★很有幫助 非常感謝！ 2012-02-18 09:06:37
ben_ladeng: 代樓主發(fā)放金幣 2013-09-26 19:10:58
zhaoyunm(ben_ladeng代發(fā)): 金幣+10, 代樓主發(fā)放金幣 2013-09-26 19:11:12
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金屬配合物穩(wěn)定常數(shù)是個熱力學(xué)平衡常數(shù)，表示配合反應(yīng)平衡后，配合物濃度與未配合的化合物濃度之間的比例。那么這個平衡比例由什么決定的呢？當(dāng)然是配合前后的自由能差決定的。 分子模擬模擬一個反應(yīng)的自由能差通常有2種方法：cluster方法和MD方法。 1. Cluster方法是用gauss計算配合能。 你先計算配合物AB的能量，再減去鰲合物A和配體B的能量就好了。當(dāng)然，三個能量都要做結(jié)構(gòu)優(yōu)化，AB復(fù)合物還要做BSSE校正。然而，這樣得到的是結(jié)合能而不是結(jié)合自由能，怎么辦呢？不要緊，Ab, A, B優(yōu)化完了以后做頻率計算，會得到每個種類的自由能，用自由能之差即可。那要是這個體系是在水里面而不是氣相Cluster呢？也好辦，結(jié)構(gòu)優(yōu)化和頻率計算時加用隱式溶劑模型PCM。 2. MD方法 Cluster方法雖好，但隱式溶劑模型有多精確呢？不好說，有的體系很好，有的體系不太好。為什么呢？這要看配體，鰲合物，復(fù)合物與溶劑水之間的作用有多強(qiáng)烈，有多復(fù)雜了。特別是如果成氫鍵，或水分子直接參加配位鍵，那俺老人家就擔(dān)心cluster模型的準(zhǔn)確性了。不要緊，我們可以用顯式溶劑模型，即把鰲合物A和配體B放到一盒真實的水分子中去跑動力學(xué)，讓他們自由結(jié)合到一起，然后通過Kirkwood公式計算出來整個配合過程的自由能勢能面。然后配合前后的自由能差就能從這個勢能面中直接讀出來。Perfect! 但是，慢著，這個模擬要跑多久？這取決于配合自由能差和配合反應(yīng)的能壘高低，能壘越高越慢。6kcal/mol的能壘在300K溫度下去沖擊能壘，一般要一般2個ns，還不見得一定能沖上去，還要看你初始構(gòu)型。此外，沖上去前后，都需要足夠的采樣來計算平均勢能，才好由Boltzmann算概率啊，有了概率才能算自由能啊�？磥碇苯幽M結(jié)合自由能不行，怎么辦呢？得用加速采樣方法，這就是Umbrella sampling+PMF或用metadynamics。就是這么些了，慢慢玩吧。 |
2樓2012-02-18 03:27:07
britney137803
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8樓2015-08-26 17:20:07
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