用可极化连续模型模拟溶剂极化和双极性的模拟
Rodrigo Ormazábal-Toledo1, Marcos Caroli Rezende2, Matías Vidal2
1Departamento de Química Orgánica y Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas, Universidad de Chile, Dr. Carlos Lorca Tobar 964, Independencia, Región Metropolitana, Casilla 233, Santiago 8380494, Chile.
极化连续模型 (PCM) 准确地模拟了一些染料的非特异性溶剂效应,但与特定的相互作用 (如结合) 进行斗争. 在TD-DFT计算中,当溶剂极性和极化性显著影响solvatochromism时,发现了局限性.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 理论化学 理论化学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 连续模型如PCM用于模拟化学反应中的溶剂效应.
- 了解溶剂效应对于准确预测溶液中的分子行为至关重要.
- 非特定的溶剂效应包括双极性和极化性,而特定的效应涉及诸如结合之类的相互作用.
研究的目的:
- 评估可极化连续模型 (PCM) 模拟非特异性溶剂效应的能力.
- 评估TD-DFT计算与LR和cLR2方案在预测过渡能量的性能.
- 为了研究溶剂极性,极化性和键酸度对solvatochromic染料的影响.
主要方法:
- 使用TD-DFT计算了ttbp9和DMANF的过渡能量,使用10种溶剂中的四种基数组.
- 在PCM中使用线性响应 (LR) 和修正线性响应 (cLR2) 方案.
- 与已建立的溶剂尺度 (SP,SdP,DI,ES) 相关的计算过渡能量.
主要成果:
- LR-PCM计算重现了介质极化性和双极性趋势.
- ttbp9过渡能量与SP和DI尺度的相关性很好.
- DMANF过渡能量与SdP和ES尺度的相关性很差,表明其他溶剂性质的影响.
- 将SP或DI贡献纳入改善了DMANF相关性 (r2 > 0.95).
结论:
- 当特定的溶剂效应,特别是结合显著时,PCM模型在模拟solvatochromism方面存在局限性.
- 在TD-DFT计算中,需要考虑多种溶剂特性,而不仅仅是单纯的极性和极化性.
- 精确模拟solvatochromic染料需要考虑特定的溶解物-溶剂相互作用.
更多相关视频
08:54Vibrational Spectra of a N719-Chromophore/Titania Interface from Empirical-Potential Molecular-Dynamics Simulation, Solvated by a Room Temperature Ionic Liquid
Published on: January 25, 2020
10:52Multiscale Sampling of a Heterogeneous Water/Metal Catalyst Interface using Density Functional Theory and Force-Field Molecular Dynamics
Published on: April 12, 2019
相关概念视频
Intermolecular Forces
Potential Due to a Polarized Object
Molecular Shape and Polarity
Molecular Geometry and Dipole Moments
Bond Polarity, Dipole Moment, and Percent Ionic Character
Induced Electric Dipoles
Since the absolute value of potential energy holds no physical meaning, its zero value can be chosen as per...
