溶剂化自由能理论计算方法研究进展
2016-03-13于玲,张娜,张野
化工设计通讯 2016年4期
于 玲,张 娜,张 野
(1.盘锦精细化工产业园区管理委员会,辽宁盘锦 124000;2.燕山大学材料科学与工程学院,河北秦皇岛 066004)
溶剂化自由能理论计算方法研究进展
于 玲1,张 娜2,张 野1
(1.盘锦精细化工产业园区管理委员会,辽宁盘锦 124000;2.燕山大学材料科学与工程学院,河北秦皇岛 066004)
连续介质模型是一种计算溶剂化自由能快速而有效的方法。阐述了溶剂化自由能理论计算的研究进展。
连续介质模型;溶剂化自由能;理论计算
连续介质模型是一种应用广泛的处理溶剂效应的溶剂化模型。因为该模型将溶剂处理为连续化效应,溶剂分子完全忽略,因此可以容易的将溶剂中电子和结构的静电相互作用项,通过量子力学方法加以考虑。下面主要介绍Born 与Onsager的连续溶剂模型及常用的两种简化模型。
1 Born与Onsager模型
Born在1920年及Onsager在1936年,分别提出的理论模型为研究溶剂效应作出了重要的贡献。利用此简单的模型,导出溶剂化自由能中静电作用部分的贡献。而Onsager模型是将Born的理论推广至电偶极在球形的空穴中进行计算。
在Born模型中,离子的Gelec的计算是将离子由真空转移至溶剂介质中所需要做的功。该值等于在两种环境下,带电离子所做的静电功的差。Born模型虽然简单但计算离子时十分有效。
Born的模型仅适用于带电荷的物种,而Onsager的电偶极模型则具有普适性,可计算更多种类分子。溶质分子在空穴中的电偶极与其周围介质诱发另一电偶极,以致在空穴中产生诱发电场(称为反应场,reaction field)。……
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