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qiangwxr

木虫 (小有名气)


[求助] 如何通过模拟计算比较甲酸、苯甲酸、乙酸的酸性大小

感觉应该可以通过模拟计算,比较有机酸的酸性大小,但昨天发现计算结果与实验值不一致,不知道是否是概念理解有误,希望大家能指导一下。
    网上查的pKa值,pKa值越小酸性越强:甲酸HCOOH 3.77,苯甲酸C6H5COOH 4.21,乙酸CH3COOH 4.74,丙酸CH3CH2COOH 4.87,丁酸CH3CH2CH2COOH 4.82。
    我的计算过程:
1)Forcite Geo:采用COMPASS立场,Ultra-Fine精度;
2)DMol3 Geo:GGA-PBE,Fine精度;
3)DMol3 Energy:GGA-PBE,Fine精度,Properties: Population analysis: Mulliken analysis-Atomic Charge,Hirshfeld analysis-Charge,ESP;
4)DMol3 Analysis:COOH上的H的电荷如下:
Mulliken  甲酸、苯甲酸、乙酸、丙酸、丁酸:0.279、0.267、0.273、0.271、0.270;
Hirshfeld 甲酸、苯甲酸、乙酸、丙酸、丁酸:0.176、0.153、0.168、0.168、0.168;
ESP 甲酸、苯甲酸、乙酸、丙酸、丁酸:    0.408、0.351、0.378、0.414、0.408。

    从pKa值看,甲酸、苯甲酸、乙酸的酸性差别较大,而且酸性从大到小依次是甲酸、苯甲酸、乙酸,但三种方法所计算的电荷顺序都与此不同,不知道是哪个地方理解错了,希望高手指点。
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qiangwxr

木虫 (小有名气)


没有人做过类似的计算吗?
2楼2012-08-18 12:13:48
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xujc1983

木虫 (著名写手)

苦逼青椒一枚

通过H原子上的电荷能够描述pKa?
3楼2012-08-18 14:41:15
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

酸性应该用H离子是否更容易溶到水中作为标准?
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
4楼2012-08-18 15:38:26
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lishijunzong

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
xueht987: 金币+1, 鼓励交流! 2012-08-19 10:54:02
qiangwxr: 金币+10, ★★★很有帮助 2012-08-20 08:19:01
计算酸性不只是计算一下电荷吧,再说了你算得是在何种气氛下进行的。pk值又是怎么拿到的,这能够联系起来么?mulliken电荷貌似计算方法本身就有问题啊
5楼2012-08-18 19:29:06
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qiangwxr

木虫 (小有名气)


引用回帖:
4楼: Originally posted by iamikaruk at 2012-08-18 15:38:26
酸性应该用H离子是否更容易溶到水中作为标准?

需要计算电离反应的活化能或平衡常数?
6楼2012-08-18 22:08:49
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qiangwxr

木虫 (小有名气)


引用回帖:
5楼: Originally posted by lishijunzong at 2012-08-18 19:29:06
计算酸性不只是计算一下电荷吧,再说了你算得是在何种气氛下进行的。pk值又是怎么拿到的,这能够联系起来么?mulliken电荷貌似计算方法本身就有问题啊

pKa值是网上查的,应该是很可靠的数据。你是不是说需要考虑溶剂化效应?或者是计算反应?
7楼2012-08-18 22:10:08
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qiangwxr

木虫 (小有名气)


感觉以上各位的回复,看来我是把问题考虑的太简单了。不过MS不能用来判断甲酸、乙酸、苯甲酸这类有机小分子的酸性大小吗?希望能指点一下方向
8楼2012-08-18 22:12:33
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iamikaruk

木虫 (著名写手)

引用回帖:
6楼: Originally posted by qiangwxr at 2012-08-18 22:08:49
需要计算电离反应的活化能或平衡常数?...

化学很差的人觉得可能是这个思路
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
9楼2012-08-19 08:58:39
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lishijunzong

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
qiangwxr: 金币+2, 有帮助 2012-08-20 08:19:24
引用回帖:
7楼: Originally posted by qiangwxr at 2012-08-18 22:10:08
pKa值是网上查的,应该是很可靠的数据。你是不是说需要考虑溶剂化效应?或者是计算反应?...

我是说纯粹的计算电荷就可以说明酸性大小吗
10楼2012-08-19 10:22:38
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