柔軟な分子の結晶における格子エネルギー分割と40%の限界

科学分野:

• 固体化学
• コンピュータ化学
• クリスタルグラフィー

背景:

• 柔軟な分子は結晶の相互作用を最適化するために形状を採用し,エネルギーコストを負う.
• 結晶構造を決定する. 結晶構造を決定する.
• これらの異なるエネルギー成分を正確にモデル化することは重要ですが,挑戦的です.

研究 の 目的:

• 柔軟な分子における分子内エネルギー罰と分子間安定化との関係を調査する.
• 先進的な計算モデルを使用して,結晶格子エネルギーへのエネルギー貢献を定量化します.
• 固体構造と結晶性を予測するための定量的なガイドラインを確立する.

主な方法:

• ベンチマーク 18 ハイブリッド 密度関数理論 (DFT) 方法
• PBE-MBD/B2PLYPDをポリモルフ安定性の最も正確な方法として特定する.
• 125の異なる結晶構造の格子エネルギー分割を計算し分析する.

主要な成果:

• PBE-MBD/B2PLYPD方法は,実験的な多形安定性を正確に再現した (2.3 kJ·mol-1 MAD).
• A について
• 40%の制限
• 分子間安定化により,分子の内部のエネルギー損失の40%までを補うことができる.
• 高エネルギー構造を観測する確率は,分子内対分子間エネルギー比が増加するにつれて減少し,40%では無視できます.

結論:

• 固体構造の柔軟性のエネルギー限界は定義されている.
• 内部から分子間エネルギー比は,結晶構造を予測するための定量的なツールを提供します.
• 発見は,柔軟な化合物の結晶構造の予測,ランキング,および核形成/成長の課題を予測することができます.