計算乙醇在[BMIM][NTf2]中的溶解自由能
[BMIM][NTf2]的結構如下
乙醇在[BMIM][NTf2]中的常溫下的溶解自由能實驗值為-3.76 kcal/mol（來自那篇JPCB文章補充材料Table S1.6，對應氣相和溶劑下都是1M標準態濃度）。我們看看利用SMD-GIL的參數算出來的結果是多少。如《談談隱式溶劑模型下溶解自由能和體系自由能的計算》所述，我們先對結構優化，然后用M052X/6-31G*在溶劑模型下和氣相下分別算個單點，求差就是常溫下的溶解自由能（對應氣相和溶劑下都是1M標準態濃度）。
SMD幾乎是目前最流行的隱式溶劑模型，因此很多主流程序都已經支持SMD，比如Gaussian、NWChem、ORCA、GAMESS-US等（而非主流的Dmol3和ADF之流尚不支持）。這里我們用量化計算最常用的Gaussian作為例子，結構已經在B3LYP/TZVP下優化過（用什么級別優化無所謂，只要是合理級別即可，對溶解自由能計算結果影響很小）。
單點任務的輸入文件如下：
# M052X/6-31G*
B3LYP/TZVP opted
0 1
C 1.17643900 -0.39950500 0.00000000
H 1.15236000 -1.03828400 0.88463100
H 2.11738900 0.15557800 0.00000000
H 1.15236000 -1.03828400 -0.88463100
C 0.00000000 0.55417200 0.00000000
H 0.04041900 1.20079700 -0.88644000
H 0.04041900 1.20079700 0.88644000
O -1.20073500 -0.22291400 0.00000000
H -1.95570500 0.37470800 0.00000000
溶劑模型下的單點任務的輸入文件如下。這里我們自己完全自定義了一個新溶劑，除了芳香度和鹵素度以外的溶劑參數就是上面提到的SMD-GIL的平均離子液體溶劑參數。
# M052X/6-31G* SCRF(SMD,read,solvent=generic)
B3LYP/TZVP opted
0 1
C 1.17643900 -0.39950500 0.00000000
H 1.15236000 -1.03828400 0.88463100
H 2.11738900 0.15557800 0.00000000
H 1.15236000 -1.03828400 -0.88463100
C 0.00000000 0.55417200 0.00000000
H 0.04041900 1.20079700 -0.88644000
H 0.04041900 1.20079700 0.88644000
O -1.20073500 -0.22291400 0.00000000
H -1.95570500 0.37470800 0.00000000
eps=11.5
epsinf=2.0449
HBondAcidity=0.229
HBondBasicity=0.265
SurfaceTensionAtInterface=61.24
CarbonAromaticity=0.12
ElectronegativeHalogenicity=0.24
上面文件中設的CarbonAromaticity就是芳香度，ElectronegativeHalogenicity是鹵素度。[BMIM][NTf2]的化學組成為C10H15F6N3O4S2，重原子數（非氫原子數）為25，此體系中咪唑環上的碳屬于芳香碳，數目為3，因此芳香度為3/25=0.12。體系中鹵素有6個，因此6/25=0.24就是鹵素度。
對兩個文件用Gaussian16 A.03版進行計算，氣相單點能為-154.9998251，溶劑下單點能為-155.0061949，因此溶解自由能為627.51*(-155.0061949+154.9998251)=-3.997 kcal/mol，和實驗值-3.76 kcal/mol相符不錯。
