对于两种溶质,用户提供一系列可能的溶剂(至少有2种是互不混溶的),程序将从这些溶剂中挑选出对两种溶质溶解度最大、最小的配方,从而为萃取挑选出溶剂。
使用COSMO-RS模块,系统会提示下载一个分子库,这个分子包含大量常用溶剂溶质分子的coskf文件,下载后将存储于adf2019.*/atomicdata/ADFCRS-2018文件夹中:
用户要使用的时候,也可以通过COSMO-RS模块的操作窗口Compounds - Add compounds添加到我们的计算任务中,用于后面的步骤。添加时,可以筛选后缀为*.coskf的文件,将自己需要的分子逐一添加进去,也可以选择后缀为*.compoundlist的文件,将这一类分子全部添加进来,在计算具体性质时,再选择需要的溶剂、溶质即可。
如果库里面没有,用户就需要自行创建*.coskf文件。该文件的创建,应使用AMS中ADF模块,在基组、泛函、相对论方面,才能与COSMO-RS里面的内置参数更加匹配。创建过程参考:如何准备*.coskf文件(该教程是以制作H3O+的coskf文件为例),有机分子尤其需要注意同分异构体的问题,需要详细研究确定正确的构型,然后基于正确的构型,生成*.coskf文件。
SCM → COSMO-RS打开该模块,Compounds - Add compound(s),选择coskf后缀,并添加前一步制作好的所有*.coskf文件,添加后窗口的列表中有所显示。
溶剂优化计算,仅可使用 COSMO-RS 的固定参数:ADF combi2005,其中 f_corr 参数需要设置为 0:
菜单栏 Solvent Optimizations → Liquid-Liquid Extraction,分别添加溶质、溶剂(这里把溶质也放进溶剂里面了,但这不是必须的,只是为了演示,懒得再找另外2种溶剂,同时也可以检测正确性——优化后,溶剂中不应该有溶质),并设置温度范围:
最佳组合是水和苯。其中水相中水与苯的摩尔比:0.99971:0.00029,苯相中水与苯的摩尔比:0.00015:0.99985。两种溶剂的分配系数P:0.3239、0.0676,logP:-0.49、-1.17,分配比:3.087、14.79。