精度等级与参数化方案

OSMOtherm直接从COSMO文件读取化合物输入信息。每个支持的量子化学方法/基组组合均需独立参数化。所有参数化方案均基于对应量子化学方法/基组水平优化的分子结构。参数化方案的选择取决于预测精度需求和实际应用场景。

量子化学级别推荐

1. TZVP级别

• 计算方法：采用Turbomole软件进行BP-RI-DFT（Becke-Perdew密度泛函理论结合恒等分辨率方法）优化，使用TZVP（三ζ价基组加极化函数）。

• 参数文件：BP_TZVP_C30_1601.ctd

• 特点：适用于中小型分子（≤25非氢原子）的工程热力学计算（如二元VLE/LLE、活度系数、蒸气压），计算速度较快。

2. TZVPD-FINE级别

• 引入HB2012氢键修正项

• 采用Grimme D3范德华色散校正

• 提升脂肪胺、聚醚等化合物类别的预测精度

• 计算方法：在TZVP优化结构基础上，采用TZVPD基组（含弥散函数）进行BP-RI-DFT单点计算，结合新型精细网格分子表面腔（FINE）。

• 参数文件：BP_TZVPD_FINE_C30_1601.ctd

• 改进：

• 特点：目前精度最高的参数化方案，适用于有机液体与气体热力学性质预测，计算资源需求略高于TZVP。

3. DMOL3-PBE级别

• 计算方法：采用DMOL3软件进行PBE（Perdew-Burke-Ernzerhof泛函）优化，使用DNP（数值型双ζ基组加极化函数）。

• 参数文件：DMOL3_PBE_C30_1601.ctd

• 特点：精度与TZVP相当，专为DMOL3用户设计，适合偏好DMOL3计算流程的研究者。

4. BP-SVP-AM1级别

• 计算方法：

• 参数文件：BP_SVP_AM1_C30_1601.ctd

• 特点：兼顾计算效率与精度，适用于大分子（>100原子）高通量溶剂筛选。

1. 采用MOPAC进行AM1-COSMO半经验几何优化

2. 基于优化结构进行BP-RI-DFT/SVP单点计算

参数化注意事项

• 物理常数更新：自COSMOtherm C3.0 Release 14.01起，参数化文件采用NIST/CODATA推荐的最新物理常数（阿伏伽德罗常数、玻尔兹曼常数等），旧版参数文件仍保留原始值以保证向后兼容。

• 跨版本差异：不同参数化版本（如FINE级别）可能因理论改进导致预测值差异，建议用户根据化合物类别选择最优方案。

• 计算资源权衡：

  参数化方案	计算速度	适用场景
  TZVP	快	常规有机混合物工程计算
  TZVPD-FINE	中等	高精度预测/含胺类/聚醚体系
  BP-SVP-AM1	最快	大分子溶解度筛选
  DMOL3-PBE	中等	DMOL3用户专属流程

开发者建议

• 优先尝试TZVPD-FINE：尽管计算耗时略长，但其对复杂分子相互作用的描述能力显著提升，尤其适用于存在以下情况的体系：

• 分子间强氢键网络（如多元醇、氨基酸）

• 含极性-非极性嵌段结构（如表面活性剂）

• 离子液体与有机溶剂的相平衡

• 聚合物计算提示：处理高分子体系时，建议启用COMBI=ELBRO组合项（在全局选项中勾选"使用Elbro高分子组合项"），该选项基于自由体积理论修正组合化学势，可显著改善长链分子的活度系数预测。