인터랙티브 분자 간 힘 시뮬레이션

이 실험 소개

분자 중심을 서로 멀리 이동시키고 쌍극자를 회전시키면서 쌍 에너지와 방사 방향 힘을 측정합니다. 쌍 퍼텐셜을 벌크 끓음 시뮬레이션으로 간주하지 않고, 분산력, 쌍극자 배향, 방향성 수소 결합의 개략도를 비교합니다.

U_{LJ} = 4 ϵ [(σ / r)^{12} - (σ / r)^{6}]

레너드-존스 퍼텐셜의 최소값은 시그마의 2배인 값의 6제곱근 위치에서 나타납니다.

U_{dd} = \frac{μ ^{2}}{4 π ϵ _{0} r ^{3}} [cos (θ_{1} - θ_{2}) - 3 cos θ_{1} cos θ_{2}]

쌍극자들은 분자 간 거리가 수평축에 놓인 공통 평면에 있습니다.

U_{H} f_{D} (θ) f_{A} (θ) = - D_{H} f_{D} (θ_{1}) f_{A} (θ_{2}) e^{- [(r - 2.9) /0.45]^{2}} = max (0, cos (θ - β), cos (θ + β))^{4} = max (0, cos θ)^{4}, β = 52.2 5^{\circ}

도너 인자에는 쌍극자에서 52.25도 떨어진 두 O-H 방향 중 더 잘 정렬된 방향을 사용하고, 억셉터 인자에는 해당 쌍극자 각도를 사용합니다. 이 가우스형 우물은 설명을 위한 것이며, 거리는 옹스트롬 단위입니다.

중심 간 거리를 기반으로 결합한 상호작용은 실제 액체에 대해 검증된 힘장이 아닙니다. 분자 사이 거리가 가까워지면 쌍극자 근사는 부정확해집니다.
방향성 퍼텐셜 우물은 수소 결합 정렬을 도식화한 것이며, 전자론적 수소 결합 계산이 아닙니다. 각도는 토크에 따라 변화하는 것이 아니라 미리 지정됩니다.
정상 끓는점은 1기압에서의 독립적인 근사 NIST 기준값입니다. 수정된 쌍 매개변수로 다시 계산되지 않습니다.

파란색 쌍극자 화살표는 전자의 궤적인가요?

아니요. 선택된 분자 쌍극자의 방향을 나타냅니다. 이 모델은 개별 전자를 애니메이션으로 표시하거나 따로 해상하지 않습니다.

수소 결합 항을 비활성화하면 어떻게 되나요?

방향성 에너지 기여분은 사라지지만, 분산력, 반발력 및 점 쌍극자 기여분은 남습니다.