From Wikipedia, the free encyclopedia
A számítógépes kémiában a vízmodellek a molekulákra ható vízkörnyezet figyelembevételére, a hidratáció leírására szolgálnak. Vízklaszterek, vizes oldatok és a folyékony víz szerkezeti és termodinamikai viszonyai írhatók le segítségükkel. A modellalkotáshoz szükséges paramétereket kvantumkémiai számításokból, molekulamechanikai szimulációkból, kísérleti adatokból, valamint ezek kombinációjából származtatják. Nagyszámú vízmodell létezik, amelyeket az alábbi tulajdonságaik alapján csoportosíthatunk:
Olyan kvantumkémiai vagy molekulamechanikai számolásban, ahol a vízkörnyezetet folytonos modell segítségével veszik figyelembe, az egyedi vízmolekulák nincsenek reprezentálva, csak az általuk kiváltott átlagolt hatás jelentkezik. Ilyen egyszerű modellek a polarizálható kontinuum modellek (PCM). Ezen modellek sok esetben nem képesek reprodukálni a kísérleti értékeket, mivel az erősen kötött vizeket a kiátlagolás teljesen elhanyagolja. Az implicit vízmodellek hatékonysága kisszámú explicit víz segítségével javítható (hibrid modell).
Olyan kvantumkémiai vagy molekulamechanikai számolásban, ahol a vízkörnyezetet annak szerkezetével reprezentálja. A modellek a kölcsönhatási pontok száma szerint csoportosíthatóak. Jellemző hogy a kölcsönhatási pontok egybeesnek vízmolekula valamely atomjával (H, O), de ez nem szükségszerű (M vagy L). Néhány modelltípus az oxigén nemkötő elektronpárjait (L) szintén kölcsönhatási pontokkal reprezentálja.
Az alábbi táblázatban a legfontosabb 3 kölcsönhatási ponttal bíró modellek paramétereit tartalmazza.
Az SPC/E modell tartalmaz egy átlagos polarizáció korrekciót is:
Paraméterek | BF[6] | TIPS2[7] | TIP4P | TIP4P-Ew[8] | TIP4P/ICE[9] | TIP4P/2005[10] | OPC[11] | TIP4P-D[12] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
r(OH), Å | 0,96 | 0,9572 | 0,9572 | 0,9572 | 0,9572 | 0,9572 | 0,8724 | 0,9572 |
HAHH, fok | 105,7 | 104,52 | 104,52 | 104,52 | 104,52 | 104,52 | 103,6 | 104,52 |
r(OM), Å | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,125 | 0,1577 | 0,1546 | 0,1594 | 0,1546 |
× 10-3, kcal Å12/mol | 560,4 | 695,0 | 600,0 | 656,1 | 857,9 | 731,3 | 865,1 | 904,7 |
B, kcal Å6/mol | 837,0 | 600,0 | 610,0 | 653,5 | 850,5 | 736,0 | 858,1 | 900,0 |
q(M) | -0,98 | -1,07 | -1,04 | -1,04844 | -1,1794 | -1,1128 | -1,3582 | -1,16 |
q(H) | +0,49 | +0,535 | +0,52 | +0,52422 | +0,5897 | +0,5564 | +0,6791 | +0,58 |
BNS[13] | ST2 | TIP5P[14] | TIP5P-E[15] | |
---|---|---|---|---|
r(OH), Å | 1,0 | 1,0 | 0,9572 | 0,9572 |
HOH, fok | 109,47 | 109,47 | 104,52 | 104,52 |
r(OL), Å | 1,0 | 0,8 | 0,70 | 0,70 |
LOL, fok | 109,47 | 109,47 | 109,47 | 109,47 |
× 10-3, kcal Å12/mol | 77,4 | 238,7 | 544.5 | 554,3 |
B, kcal Å6/mol | 153,8 | 268,9 | 590.3 | 628,2 |
q(L) | -0,19562 | -0,2357 | -0.241 | -0,241 |
q(H) | +0,19562 | +0,2357 | +0.241 | +0,241 |
RL, Å | 2,0379 | 2,0160 | ||
RU, Å | 3,1877 | 3,1287 |
A BNS, ST2 modellek a Coulomb-törvényt a S(r) függvénnyel módosítva veszik figyelembe, oly módon hogy az kis távolságok esetén leskálázza:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.