Les approches computationnelles mult niveaux basées sur des méthodes de structure électronique permettent actuellement la caractérisation structurale et thermodynamique précise de systèmes hôte-invité de taille moyenne à grande, mais ont été peu utilisées pour étudier systématiquement leurs cinétiques. Ici, nous montrons comment ce type de protocole peut être facilement appliqué à cette tâche, en utilisant la réaction de complexation bien connue entre l'hôte cucurbit6uril et les cations alkylammonium comme cas d'étude. À cet effet, le flux de travail aISS de docking récemment rapporté est utilisé pour l'exploration rapide de l'espace co-conformationnel d'un ensemble de neuf agrégats hôte-invité, au niveau théorique semi-empirique robuste et rapide GFN2-xTB(ALPB). Après identification des intermédiaires appropriés et des produits de réaction, ceux-ci peuvent à leur tour être efficacement connectés par la méthode Nudged Elastic Band, permettant un criblage rapide de différents mécanismes de réaction potentiels et l'identification des états de transition correspondants. Un affinage supplémentaire des géométries d'équilibre et une meilleure description énergétique des points stationnaires sont néanmoins obligatoires, par exemple avec le protocole basé sur la fonctionnelle de densité à la pointe de la technologie et efficace wB97X-3c(COSMO-RS)//r²SCAN-3c(CPCM), qui reproduit non seulement avec précision les valeurs de référence expérimentales de l'énergie libre d'association (MAE = 1,4 kcal/mol), mais aussi les barrières cinétiques d'entrée/sortie rapportées pour les processus (MAE = 2,0 et 2,9 kcal/mol, respectivement). Dans l'ensemble, ce travail présente un flux de travail mult niveaux robuste et rentable pour le profilage cinétique de routine des processus d'association supramoléculaire.
Gasevic et al. (Mon,) ont étudié cette question.