Un modelo no empírico anisotrópico de potencial atomo-atomo para cristales de clorobenzeno

Área de la Ciencia:

• Química computacional es la química computacional.
• Ciencia de los materiales ciencia de los materiales.
• Modelado molecular y modelado molecular.

Sus antecedentes:

• La predicción precisa de las estructuras cristalinas es crucial para comprender las propiedades de los materiales.
• Los modelos empíricos existentes para los clorobenzenos tienen limitaciones en la reproducción de estructuras cristalinas experimentales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un potencial modelo casi no empírico y transferible para las moléculas de clorobenzeno (C6ClnH6-n, n = 1 a 6).
• Mejorar la precisión de la predicción de las estructuras cristalinas del clorobenzeno mediante la incorporación de interacciones anisotrópicas.

Principales métodos:

• Utilizó electrostática multipolar distribuida y modelos de dispersión transferibles derivados de densidades de carga molecular y polarizabilidades.
• Desarrolló un modelo de repulsión transferible no empírico mediante el análisis de la superposición de densidad de carga en dímeros.
• Calibró el modelo anisotrópico atomo-atomo contra los cálculos de la teoría de la perturbación intermolecular.

Principales resultados:

• El potencial del modelo desarrollado supera significativamente los potenciales empíricos en la reproducción de doce estructuras cristalinas de clorobenzeno.
• Los cálculos de validación para las energías de celosía y las frecuencias de fonones mostraron un acuerdo satisfactorio con los datos experimentales.
• Predijo con éxito las tres polimorfas del p-diclorobenzeno, demostrando la capacidad del potencial.

Conclusiones:

• La introducción de la anisotropía de repulsión en los esquemas de potencial transferible permite un modelado realista de las propiedades de los cristales de clorobenzeno.
• El potencial desarrollado ofrece un enfoque de precisión sin precedentes para el estudio de las estructuras cristalinas del clorobenzeno y los fenómenos relacionados.