凝聚相中的互变异构平衡
软凝聚态物质
2020-12-29 v1 化学物理
摘要
我们呈现了在真实实验条件下甘氨酸和丙酮水溶液的互变异构平衡的从头算分子动力学(MD)研究。元动力学用于加速质子在互变异构中心之间的迁移。由于水环境中涉及质子动力学的复杂水离子结构的形成，标准增强采样方法在提供该现象的一般描述时可能面临严重限制。最近，我们开发了一组集体变量(CVs)，旨在研究复杂凝聚系统中的质子转移反应[Grifoni et al. PNAS, 2019, 116(10), 4054-4057]。在这项工作中，我们应用该方法研究导致生物和化学相关原型系统（即水中的甘氨酸和丙酮）互变异构转化的质子解离动力学。尽管从化学角度看相对简单，但结果表明，即使对于这些小系统，也观察到复杂的反应路径和非平凡的转化动力学。我们方法的通用性允许在不提供任何关于解离动力学的先验信息的情况下获得这些结果，仅需知道过程中可以交换质子的原子种类。我们的结果与文献估计一致，并证明了该方法在互变异构反应研究中的普遍适用性。
引用
@article{arxiv.2005.01658,
title = {Tautomeric equilibrium in condensed phases},
author = {Emanuele Grifoni and GiovanniMaria Piccini and Michele Parrinello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.01658},
year = {2020}
}