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用D3方法来研究溶液中的反应---溶剂-溶质色散的重要性
发布时间:2022-02-21

      考虑色散的计算方法通常用Grimme的D3方法,这种方法得到的参数是基于气相的数据和气相的计算方法,而应用到溶液中总是存在一些问题。第一个问题,需要考虑溶剂-溶质的色散,采用的方法是F. Floris and J. Tomasi , Evaluation of the Dispersion Contribution to the Solvation Energy. A Simple Computational Model in the Continuum Approximation, J. Comput. Chem., 1989, 10 , 616 —627,Gaussian程序中只包含溶剂表中的前25个溶剂分子(见Gaussian手册),我们现在已经又加入了一些常用溶剂,如1,2,4-trimethylbenzene, 1,4-dioxane, 2-methyl-2-propanol, N,N-dimethylacetamide,O-xylene, P-xylene等,如需要其它溶剂分子也可以加入。这种方法我们已经对一些体系进行验证,计算结果比较符合实际。如:

(1)S.-J. Li, W. Fang, J. O. Richardson, D.-C. Fang*, Tunnelling assisted hydrogen elimination mechanisms of FeCl3/TEMPO, Chem. Comm.58, 565(2022).   www.doi.org/10.1039/D1CC06035J

(2)H.-J. Long, L. Zhang, B. Lian, D.-C. Fang*, DFT study on the ruthenium-catalyzed decarbonylative annulation of an alkyne with a

six-membered hydroxychromone via C–H/C–C activation, Org. Chem. Front.9, 1056(2022).    www.doi.org/10.1039/d1qo01786a

     我们现在发现实际上处理溶质-溶质色散,溶剂-溶质色散在两个分子的作用区域只有1/2是属于溶质分子的,即达到热力学平衡。具体可以见:

(1) Z.-H. Wu, D.-C. Fang*, DFT study on ruthenium-catalyzed N-methylbenzamide-directed 1,4-addition of the ortho C–H bond to maleimide via C–H/C–C activation, Org. Chem. Front., 9,6808-6816(2022). 10.1039/D2QO01487D

(2)S.-C. Liu, X.-R. Zhu, D.-Y. Liu, D.-C. Fang*,  DFT calculations on the solutional systems--solvation energy, dispersion energy and entropy, Phys. Chem. Chem. Phys., DOI:10.1039/D2CP04720A

     还有其它一些工作已经完成待发表。