QCxMS2 - 通过自动反应发现网络计算电子电离质谱的程序
Johannes Gorges1, Stefan Grimme1
1Mulliken Center for Theoretical Chemistry, Clausius-Institute for Physical and Theoretical Chemistry, University of Bonn, Beringstr. 4, 53115 Bonn, Germany. grimme@thch.uni-bonn.de.
QCxMS2是一个新的计算工作流,可以准确预测电子电离质谱. 这种自动化方法改进了其前身,通过使用静止点来进行更可靠的化学碎片化路径分析.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 质谱测量质量谱测量
- 化学信息学 化学信息学
背景情况:
- 电子电离质谱 (EIMS) 对于识别未知的化学物质至关重要.
- 计算预测EIMS光谱有助于结构阐明和化学分析.
- 像QCxMS这样的先前方法依赖于计算密集的分子动力学模拟.
研究的目的:
- 开发一个完全自动化的计算工作流程 (QCxMS2),用于计算电子电离质谱.
- 与现有方法相比,提高质谱预测的准确性和稳定性.
- 为预测碎片化路径提供可靠且可系统改进的工具.
主要方法:
- 自动反应网络发现,过渡状态理论和蒙特卡洛模拟.
- 利用潜在能量表面 (PES) 上的静止点来提高效率.
- 采用复合量子化学方法:半实证QM (SQM) 用于几何/路径和DFT用于屏障精细化 (GFN2-xTB/ωB97X-3c).
主要成果:
- 在测试组中,QCxMS2在质谱匹配 (0.700平均) 中比QCxMS (0.622平均) 获得了更高的准确性.
- QCxMS2表现出显著改善的稳健性,最低匹配得分为0.498,而QCxMS的0.100.
- 在 ωB97X-3c 级别优化几何和能量进一步提高了性能 (0.730 平均匹配).
结论:
- QCxMS2是QCxMS的更准确,更强大,更有效的计算继承者,用于预测电子电离质谱.
- 该工作流适用于阐明碎片化路径和分析分析化学中未知的化学物质.
- QCxMS2提供了一条通往常规和准确的质谱预测的途径,特别是当与先进的SQM方法集成时.
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