水合作用中电荷不对称的精确评估
生物大分子
2015-05-12 v2 化学物理
摘要
电荷水合不对称(CHA)——水合自由能对溶质电荷符号的特征依赖性——量化了水在微观层面对电场的不对称响应。对 CHA 的准确估计对于理解化学与生物中普遍存在的水合效应至关重要。然而，测量带电物种的水合能充满重大困难，导致现有 CHA 效应估计出现不可接受的大（高达 300%）差异。我们通过开发一个框架规避了这些困难，该框架允许我们从中性极性分子的精确实验水合自由能中提取并准确估计水表现 CHA 的内在倾向。具体而言，从一组 504 个小分子中，我们识别出两对就 CHA 而言类似于 K+/F- 对（该效应的经典探针）的分子。我们利用这些“CHA-共轭”分子对来量化水对微观电荷扰动的内在电荷不对称响应：该响应的不对称性很强，约为这些分子平均水合自由能的 50%。广泛使用的经典水模型预测小分子水合能的能力与它们预测 CHA 的能力相关。
引用
@article{arxiv.1504.00414,
title = {Accurate Evaluation of Charge Asymmetry in Aqueous Solvation},
author = {Abhishek Mukhopadhyay and Igor S. Tolokh and Alexey V. Onufriev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.00414},
year = {2015}
}