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有机化合物的键解离能的影响因素(高中有机化合物的分类)

来源:原点资讯(m.360kss.com)时间:2023-11-12 17:29:41作者:YD166手机阅读>>

对于S−H键的计算,使用B3LYP/6-31G(d)泛函进行了预优化,并使用6-311 G(3df,2p)基组计算了单点能量。通过比较九种ArS−H物质的BDE值,得出了不同密度泛函的性能

M06-2X是该数据集的最佳选择,具有最小的平均无符号误差和最大绝对误差,分别为1.1 kcal mol -1和5.4 kcal mol -1。M05-2X和M08-HX也表现出良好的精度,其MUE分别为1.8 kcal mol -1和1.6 kcal mol -1。

有机化合物的键解离能的影响因素,高中有机化合物的分类(17)

与C−H键、N−H键和O−H键的BDE计算相比,这些泛函的MaxAE较高,范围为4.5 kcal mol -1至6.2 kcal mol -1。其他测试的泛函也具有类似的偏差,范围从2.3 kcal mol -1到3.5 kcal mol -1,但B2PLYP泛函的偏差为8.5 kcal mol -1,这些结果表明S−H键的BDE值可以通过使用明尼苏达泛函进行有效计算。

通过比较每个功能的MUE和MaxAE的平均值,对它们计算BDE值的性能进行了总体评估。

有机化合物的键解离能的影响因素,高中有机化合物的分类(18)

从表中可以看出,M06-2X、M05-2X和M08-HX的性能高于其他所有测试功能。M06-2X表现最好,具有最低的绝对值和相对值偏差。M05-2X和M08-HX的精度也很好,但它们的MUE和MaxAE略高于M06-2X。

与明尼苏达泛函相比,所有其他泛函在计算BDE时都有更高的误差。根据计算数据,M06-2X、M05-2X和M08-HX泛函被证明是最有效、最准确的方法,用于计算ArX−H (X=C、N、O、S) 键的BDE值。这些结果为进一步研究和应用相关体系的性质提供了重要的指导。

有机化合物的键解离能的影响因素,高中有机化合物的分类(19)

结论

在这项研究中,通过使用17种不同的密度泛函计算和比较典型芳香族化合物的键解离能值,得出了一些有趣的结论,M06-2X、M05-2X和M08-HX这三种DFT泛函在计算BDE时比其他所有测试泛函都更准确。

使用具有B3LYP函数和6-31G(d)基组的方法已经足够,能够得到具有可接受绝对值和相对值偏差的结果,而使用更大的基组,如6-31 G(d)、6-31 G(d,p)、6-311G(d,p)和6-311 G(d,p),并没有显著提高准确性

对于非常大的分子,可以通过使用小基组进行几何优化来获得合理的BDE预测,而不会显著损失精度。但对于单点BDE计算,使用更大的基组是必要的,以获得准确的结果。M06-2X这个泛函在与实验数据的对比中表现较好,可作为计算BDE值的可靠选择

参考文献
  1. Essmann U., et al. A smooth particle mesh Ewald method. The Journal of Chemical Physics, 1995, 103(19): 8577-8593.
  2. Goerigk L., Grimme S. A thorough benchmark of density functional methods for general main group thermochemistry, kinetics, and noncovalent interactions. Physical Chemistry Chemical Physics, 2011, 13(14): 6670-6688.
  3. Mardirossian N., Head-Gordon M. Thirty years of density functional theory in computational chemistry: an overview and extensive assessment of 200 density functionals. Molecular Physics, 2017, 115(19): 2315-2372.

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