Chemistry - A European Journal· 2012Q1
Dağılma-Düzeltilmiş Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi ile Süpramoleküler Bağlanma Termodinamiği
Supramolecular Binding Thermodynamics by Dispersion‐Corrected Density Functional Theory
- 2.067atıf
- Q1SCImago
- 2012yıl
Kısa özet
Dağılma düzeltmeli yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT-D3), genişletilmiş baz setleri ve COSMO-RS çözücü modeli ile süpramoleküler bağlanma serbest entalpilerini (ΔG(a)) yalnızca 2 kcal mol(-1) ortalama hatayla doğru bir şekilde tahmin eder.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Genişletilmiş baz setleri ve COSMO-RS çözücü modeli ile Dağılma düzeltmeli DFT-D3, süpramoleküler bağlanma serbest entalpilerini (ΔG(a)) doğru bir şekilde tahmin eder.
- Yöntem, 13 nötr ve yüklü kompleks için ortalama yalnızca 2 kcal mol(-1) hata elde eder.
- London dağılma etkileşimlerinin (-5 ila -60 kcal mol(-1) katkıda bulunan) doğru bir şekilde dahil edilmesi esastır.
- Üçlü dağılma etkileri sonuçları önemli ölçüde iyileştirir.
- Yaklaşım, 300-400 atomlu yarı-rijit sistemlere rutin uygulama için uygundur.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
The equilibrium association free enthalpies ΔG(a) for typical supramolecular complexes in solution are calculated by ab initio quantum chemical methods. Ten neutral and three positively charged complexes with experimental ΔG(a) values in the range 0 to -21 kcal mol(-1) (on average -6 kcal mol(-1)) are investigated. The theoretical approach employs a (nondynamic) single-structure model, but computes the various energy terms accurately without any special empirical adjustments. Dispersion corrected density functional theory (DFT-D3) with extended basis sets (triple-ζ and quadruple-ζ quality) is used to determine structures and gas-phase interaction energies (ΔE), the COSMO-RS continuum solvation model (based on DFT data) provides solvation free enthalpies and the remaining ro-vibrational enthalpic/entropic contributions are obtained from harmonic frequency calculations. Low-lying vibrational modes are treated by a free-rotor approximation. The accurate account of London dispersion interactions is mandatory with contributions in the range -5 to -60 kcal mol(-1) (up to 200% of ΔE). Inclusion of three-body dispersion effects improves the results considerably. A semilocal (TPSS) and a hybrid density functional (PW6B95) have been tested. Although the ΔG(a) values result as a sum of individually large terms with opposite sign (ΔE vs. solvation and entropy change), the approach provides unprecedented accuracy for ΔG(a) values with errors of only 2 kcal mol(-1) on average. Relative affinities for different guests inside the same host are always obtained correctly. The procedure is suggested as a predictive tool in supramolecular chemistry and can be applied routinely to semirigid systems with 300-400 atoms. The various contributions to binding and enthalpy-entropy compensations are discussed.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Chemistry - A European Journal, 2012 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Atom ve Molekül Fiziği ve Optik
Atomic and Molecular Physics, and OpticsPhysics and Astronomy