水中共离子与极性分子的理论与模拟
化学物理
2016-09-28 v2 生物物理
摘要
综述了水中共离子与极性分子的理论与模拟的最新进展。以咪唑和咪唑鎓溶质的溶剂化为例说明理论问题。广泛讨论了模拟中长程静电相互作用的处理。认为 Ewald 方法是从分子计算中得到热力学极限下正确溶剂化自由能的简便途径；且具 Ewald 相互作用和周期边界条件的分子模拟也比许多常用替代方法更高效。Ewald 处理允许对无穷系统尺寸作确切外推。由简单模型检验所呈现的图像是：最简单理论最显著的失败与导致静电势非高斯涨落的溶剂质子构型相关。因此，二阶微扰理论最有利的情形是单原子正离子。对于极性和阴离子溶质，连续介质或高斯理论精度较差。对这些简单模型特定缺陷的认识引出了新概念——多状态高斯和准化学理论，以处理较简单理论失效的情形。认为相对于直接介电连续介质处理，准化学理论为溶液物种电子结构的计算研究提供了更好的理论架构。
引用
@article{arxiv.physics/9806023,
title = {Molecular theories and simulation of ions and polar molecules in water},
author = {Gerhard Hummer and Lawrence R. Pratt and Angel E. Garcia},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/9806023},
year = {2016}
}
备注
invited J. Phys. Chem. feature article, 30 pages including 10 figures, minor stylistic revisions