COSMO-RS计算溶剂化自由能

本文介绍的是使用COSMO-RS流体热力学方法计算溶剂化自由能。流体热力学计算的模型:首先溶剂分子、溶质分子,分别在无限大介电常数环境下得到几何结构、电子结构,生成coskf文件;然后溶质、溶剂分子形成混合流体,计算热力学性质。

因此:

  1. 溶质分子与实际几何结构有误差,因为整个过程中,并未在该溶剂环境下,优化溶质分子结构
  2. 使用的公式是:ΔGgas-solvsolvisolv - μigas + RTln(Vsolvent/Vgas)

计算方法

计算活度系数时,会同时给出ΔG (kcal/mol) gas→solute一列。这就是上文中的ΔGgas-solvsolv活度系数的计算过程,可以参考:计算气体/液体溶质在单/多组分溶剂中的活度系数(无限稀释)、亨利常数。该值表示溶液相的Gibbs自由能,减去气相Gibbs自由能的差值。

另有一种使用DFT+溶剂化模型计算溶剂化自由能的方法,参考:DFT计算溶剂化自由能(Free Energy of Solvation),这种方法目前用的较少。