利用溶剂化层界面条件预测极性溶剂及其混合物中的溶剂化自由能和热力学
化学物理
2017-04-05 v2 生物大分子
摘要
我们证明，经过两次微小的修改，流行的介电连续模型能够以高精度预测多种极性溶剂中的离子溶剂化热力学，以及水 - 共溶剂混合物中的离子溶剂化自由能。第一次修改涉及用局部电场的非线性函数扰动溶质 - 溶剂界面处的宏观介电通量界面条件，从而得到了我们所谓的溶剂化层界面条件 (SLIC)。第二次修改是对微观界面势（静态势）的简单处理。我们表明，所得模型表现出高精度，而无需以状态依赖的方式拟合溶质原子半径。与九种水 - 共溶剂混合物的实验结果相比，SLIC 预测的转移自由能误差在 2.5 kJ/mol 以内。共溶剂包括质子性和非质子性物种，以及生物学相关的变性剂，如尿素和二甲基甲酰胺。此外，我们的结果表明，界面势对于重现熵和热容至关重要。本研究连同之前展示 SLIC 对水中生物分子准确性的研究，表明它是一种有前途的介电连续模型，可用于在各种条件下准确预测分子溶剂化。
引用
@article{arxiv.1611.02150,
title = {Predicting Solvation Free Energies and Thermodynamics in Polar Solvents and Mixtures Using a Solvation-Layer Interface Condition},
author = {Amirhossein Molavi Tabrizi and Spencer Goossens and Ali Mehdizadeh Rahimi and Matthew G. Knepley and Jaydeep P. Bardhan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02150},
year = {2017}
}
备注
30 pages, 6 figures