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Supramolecular Host-Guest Complexation Dynamics by Cost-Efficient Electronic Structure Methods
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DOI：10.1002/chem.202502300.png)
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摘要
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基于电子结构方法的多层次计算方法目前能够实现中等至大尺寸宿主-客体系统的精确结构和热力学表征，但很少被用于系统地研究其动力学。这里，我们展示了如何将此类协议轻松应用于该任务，以葫芦[6]脲宿主与烷基铵阳离子之间的复杂化反应作为测试案例。为此，使用了最近报道的aISS对接工作流，在稳健且快速的半经验GFN2-xTB(ALPB)理论水平上快速探索一组九种宿主-客体聚集体的共构象空间。在识别出合适的中间体和反应产物后，可通过受控弹性带方法将其高效连接，从而实现对不同潜在反应机制的快速筛选，并识别相应的过渡态。然而，对平衡几何构型进行进一步优化以及对驻点的能量描述进行改进是必要的，例如采用当前最先进且高效的omega B97X-3c(COSMO-RS)//r2SCAN-3c(CPCM)基于密度泛函的协议，该协议不仅准确再现了结合自由能的实验参考值（平均绝对误差MAE=1.4 kcal/mol），还再现了过程中报告的动力学进出能垒（MAE分别为2.0和2.9 kcal/mol）。总体而言，这项工作提出了一种稳健且经济高效的多层次工作流，用于常规的超分子缔合过程的动力学分析。
Keyword:
computational chemistry
cucurbiturils
DFT
host-guest systems
kinetics
supramolecular chemistry
期刊
C
IF:
3.7
论文数:
3.9W
被引数:
9.6W
机构
引用论文
Universal Solvation Model Based on Solute Electron Density and on a Continuum Model of the Solvent Defined by the Bulk Dielectric Constant and Atomic Surface Tensions基于溶质电子密度和由体介电常数和原子表面张力定义的溶剂连续模型的通用溶剂化模型
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