嘧啶及其类似化合物的 pKa 计算

整理自凯美科公众号文献验证pKa

本文介绍一项利用计算化学方法预测嘧啶和相关化合物 pKa 的研究。作者使用密度泛函理论（DFT）和隐式溶剂模型计算一系列嘧啶及相关化合物的质子化能量，从而预测它们的 pKa，并同时使用 PhysChem Suite 商业软件对同样的化合物进行 pKa 预测、比较和验证——软件预测结果与实验数据非常吻合。

01　研究概述

对于许多嘧啶和相关化合物，既有从阳离子到中性的解离（AH₂⁺ → AH + H⁺，称为 pKa1），也有从中性到阴离子的解离（AH → A⁻ + H⁺，称为 pKa2）。研究将这些实验值与软件计算值逐一对照。

02　回归分析

软件计算 pKa1 的线性回归方程：

pKa1 (exp.) = 1.07 (±0.03) · pKa1 (ACD) + 0.34 (±0.2)
其中 n = 19，R² = 0.991，s = 0.334，F = 1583

软件计算 pKa2 的线性回归方程：

pKa2 (exp.) = 0.95 (±0.05) · pKa2 (ACD) + 0.92 (±0.52)
其中 n = 13，R² = 0.966，s = 0.612，F = 316

03　总结

该研究通过分析不同化合物的电子结构和分子几何形状，揭示了影响嘧啶和相关化合物酸度的重要因素，可为进一步优化和设计新的相关化合物提供指导和参考。PhysChem Suite 软件是一种快速、准确、可靠的预测工具，可以用于预测嘧啶和相关化合物的 pKa，为化学物质设计和优化提供重要的帮助。

文献来源

Molecules 2022, 27(2), 385. doi:10.3390/molecules27020385