非质子溶剂中酸解离溶剂化效应的分子动力学研究

使用分子动力学技术研究了非质子溶剂中的酸电离。特别是研究了乙腈和二甲基亚砜中HCl电离的模型。质子通过费曼路径积分方法量子力学地处理，其余分子经典地处理。量子效应对于电离的正确处理至关重要。计算了平均力势作为离子对分离的函数，并考察了局部溶剂结构。两种溶剂中计算得到的解离常数相差数个数量级，与实验结果吻合良好。在二甲基亚砜中发现了溶剂分离离子对，但在乙腈中未发现。即使在仅由三十个分子组成的聚集体中，溶剂分离离子对仍然存在。对于较小的团簇或较大的离子对分离，团簇有限尺寸效应会显著起作用。