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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » NBO/AIM » NBO分析
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phbgp

铁虫 (小有名气)

[求助] NBO分析

我是新手，想请问一下NBO分析中，一个含苯环的化学物，如果要计算苯环的电子数变化和电荷转移，是不是把苯环上的六个碳原子的电子数加起来和未变化之前的电子数比较呢？谢谢
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1楼 2012-09-02 23:10:07
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫
可以这么比较
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2楼2012-09-03 01:08:36
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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
应该还要分析氢，就是把一部分作为整体，进行分析
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3楼2012-09-03 09:36:23
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phbgp

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sobereva at 2012-09-03 01:08:36
可以这么比较

谢谢你的回复哦，我还想问一下如果比较两个分子的电荷数，比如NBO分析后（加了溶剂模型）一个分子的电荷数是0.0083.另一个是0.00001，可以说明前一个分子和和吸附剂形成的静电作用强吗？电荷数可以说明什么问题呢？
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4楼2012-09-03 15:45:17
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wang_dan1990

木虫 (小有名气)

风筝

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★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gmy1990: 金币+2 2012-09-03 19:41:37
“我还想问一下如果比较两个分子的电荷数，比如NBO分析后（加了溶剂模型）一个分子的电荷数是0.0083.另一个是0.00001，可以说明前一个分子和和吸附剂形成的静电作用强吗？电荷数可以说明什么问题呢？”一个分子，它的电荷数不应该是0吗？如果想比较和吸附剂形成的静电作用，我建议，分别做这两个分子使用溶剂和不使用溶剂的NBO分析，然后将使用溶剂和不使用的电荷数的差值进行比较。差值大，说明静电力强。
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5楼2012-09-03 16:31:16
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gmy1990: 金币+3 2012-09-03 19:41:42
不能这么说明静电作用强弱。
如果你用的是隐式溶剂模型（PCM等），分子总电荷数的差异属于数值精度问题，没有物理意义。对于中性分子，精确结果都应当为0。
就算用的是显式溶剂模型，靠分子整体的净电荷也几乎没法直接和静电相互作用强度联系起来。最粗糙的表示静电相互作用强弱的方法是用原子电荷根据库仑定律来算分子间静电作用能。
如果想更精确一些描述这个问题，可以做能量分解，比较其中静电部分能量大小。
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6楼2012-09-03 19:12:57
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phbgp

铁虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by sobereva at 2012-09-03 19:12:57
不能这么说明静电作用强弱。
如果你用的是隐式溶剂模型（PCM等），分子总电荷数的差异属于数值精度问题，没有物理意义。对于中性分子，精确结果都应当为0。
就算用的是显式溶剂模型，靠分子整体的净电荷也几乎没法 ...

你好，你的回复对我很有帮助，谢谢啦，但我不明白怎么做能量分解得到每一部分作用能量的大小呢？比如物质和溶剂可以形成H键，而且不只是在一个位点，在很多个位点都能形成H键，怎么得到这个物质和溶剂形成的H键的键能呢？计算后得到的都是一个总的作用能，应该怎么把这些作用能分成H键能，静电作用能，以及其他的能呢？请赐教，非常感谢！
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7楼2012-09-04 15:20:44
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

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【答案】应助回帖

引用回帖:
7楼: Originally posted by phbgp at 2012-09-04 15:20:44
你好，你的回复对我很有帮助，谢谢啦，但我不明白怎么做能量分解得到每一部分作用能量的大小呢？比如物质和溶剂可以形成H键，而且不只是在一个位点，在很多个位点都能形成H键，怎么得到这个物质和溶剂形成的H键的键 ...

在量子化学的能量分解方法当中（如SAPT、morokuma极其衍生方法等），没有单独的氢键能量，因为氢键只是化学上的人为概念。通常分解都是分为色散作用、静电作用、轨道作用、交换互斥等项。一般的氢键是以静电为主，色散和轨道作用为辅构成的。通常的能量分解方法也只能将总相互作用能分解成上述项，而无法分离出局部区域间的相互作用。
为达到你的目的，如果精度要求不很高，可以用分子力场描述，将氢键涉及到的原子对儿之间的静电项、色散项能量加和就可以算作是氢键能量。也有的力场，诸如charmm，专门有氢键项。

在量子化学级别，可以考虑AIM方法，氢键的键临界点的一些性质和氢键键能有相关性，参见Chemical Physics Letters 285, 170–173。也可以积分穿越氢键的感应电流密度，可参见Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 20500–20518，不过这个方法使用难度偏大。还有Mayer的能量分解可以得到每个原子对儿的相互作用能，如Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, 8, 4630–4646，不过结果可靠性有待考量。对于其它没法直接给出局部相互作用能量项的方法，比如前面提到的morokuma和SAPT，也可以只将分子局部结构提取出来计算相互作用能。利用一些定域化轨道形式也能做到局部区域能量分解，但不流行。
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8楼2012-09-04 23:28:13
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