Cd(II)配合物中电场梯度的计算(Phys. Chem. Chem. Phys. 2023)

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摘要

理论计算得到的电场梯度(EFG),有助于从电子和分子结构的角度解释实验确定的核四极相互作用(NQI)。因此,精确计算EFG是研究许多类型分子结构的核心。在最近的一项工作中,哥本哈根大学的研究人员研究了 CueR 蛋白的模型体系。

针对 CCSD(T) 计算 Cd(SCH3)2 中 Cd(II) 位置的 EFG 的结果,作者测试各种 DFT 泛函后,选择了 BHandHLYP 泛函。使用 AMS 软件中 ADF 模块,评估了使用标量相对论和自旋轨道相对论、基组大小和 CueR 蛋白质模型系统大小对计算结果的影响。从中心 Cd(II) 以外第一个 C–C 键处截断,这样产生的模型体系不足以获得可靠的 EFG 性质,必须采用更大的模型系统来实现可靠的 EFG 计算。非相对论和标量相对论性计算的最大差值为 0.28 a.u.,即 Vzz 的 9%。包含自旋-轨道耦合后,Vzz 进一步增加了 0.05 a.u。从结果来看,很显然自旋-轨道耦合的贡献微不足道,但标量分量至关重要。

使用 BHandHLYP 函数和局部稠密基组(QZ4P、TZ2P 和 DZP 的组合)的自旋轨道耦合计算提供了可靠的结果,并能够对实验数据进行结构解释。

参考文献

Catriona A. O’Shea, Rasmus Fromsejer, Stephan P. A. Sauer, Kurt V. Mikkelsen and Lars Hemmingsen, Calculation of electric field gradients in Cd(ii) model complexes of the CueR protein metal sitePhys. Chem. Chem. Phys., 2023, 25, 12277-12283