固氮酶铁硫簇二聚体模型的多元参考质子化能量学
化学物理
2023-11-28 v2 计算物理
摘要
表征固氮酶中铁—硫簇的电子结构，是理解其在固氮过程中作用所必需的。一项具有挑战性的任务是确定固氮循环中间体的质子化状态。本文采用二聚体铁—硫模型，研究在 C、S 或 Fe 位点上质子化的相对能量。利用基于耦合簇与密度矩阵重正化群能量学的复合方法，我们使四种质子化构型的相对能量在基组和相关水平上都达到收敛。我们发现，准确的相对能量需要大基组，以及对多参考和相对论效应的恰当处理。我们还测试了十种密度泛函近似方法。其中大多数在该相对能量上给出较大误差。本体系中表现最佳的泛函为 B3LYP，相对于我们的相关波函数估计，其平均绝对误差和最大误差分别仅为 10 和 13 kJ/mol。我们的工作为校准针对此类问题的新近似电子结构方法与密度泛函提供了基准结果。
引用
@article{arxiv.2305.07227,
title = {Multireference protonation energetics of a dimeric model of nitrogenase iron-sulfur clusters},
author = {Huanchen Zhai and Seunghoon Lee and Zhi-Hao Cui and Lili Cao and Ulf Ryde and Garnet Kin-Lic Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07227},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 8 figures