Prezentăm o abordare simplă pentru calculul precis al valorilor pKa în apă și acetonitril, bazată pe calculul direct al energiilor libere absolute în fază gazoasă ale acidului și bazei conjugate cu utilizarea doar a unui model de solvatare continuă pentru a obține energiile libere corespunzătoare în fază de soluție. Cea mai mare parte a erorii dintr-o astfel de abordare provine din inexactitatea energiilor libere de solvatare diferențială a acidului și a bazei conjugate, care este eliminată în abordarea noastră prin utilizarea unei corecții bazate pe constatarea faptului că aciditatea în fază gazoasă are doar o mică eroare sistematică în raport cu eroarea sistematică dominantă din solvatarea diferențială. Metodologia este prezentată în contextul calculului unui set de acizi neutri cu apă ca solvent pentru un nivel de teorie a structurii electronice (DFT), un set de baze și un model de solvatare implicit rezonabil de precis. Ea este apoi aplicată la compararea rezultatelor pentru trei funcționalități hibride de densitate diferite pentru a ilustra insensibilitatea la funcționalitate. În cele din urmă, abordarea este aplicată la compararea rezultatelor pentru seturi de acizi neutri și acizi cationici cu amine protonate atât în solvenți apoși (apă), cât și în solvenți neapoși (acetonitril). Se demonstrează că metodologia prezice, în general, valorile pKa pentru toate cazurile investigate cu o precizie de 1 unitate de pH, atât timp cât eroarea de solvatare diferențială este mai mare decât eroarea sistematică din calculele de aciditate în fază gazoasă. O astfel de abordare este destul de generală și nu prezintă complicații suplimentare care ar apărea într-o metodă cluster-continuum, ceea ce îi conferă forță ca mijloc simplu de calculare a valorilor absolute ale pKa cu randament ridicat. Acest articol face parte dintr-un număr special intitulat: Metals in Bioenergetics and Biomimetics Systems.

.