Solvent effects in four‐component relativistic electronic structure theory based on the reference interaction‐site model
Solvent effects in four‐component relativistic electronic structure theory based on the reference interaction‐site model
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基于参考相互作用位点模型的四分量相对论电子结构理论中的溶剂效应
DOI：
10.1002/jcc.27009
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发表时间：
2022
影响因子：
3
通讯作者：
Nakano Haruyuki
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kanemaru Kodai;Watanabe Yoshihiro;Yoshida Norio;Nakano Haruyuki
本文报道了Dirac-Hartree-Fock(DHF)方法和参考作用点模型(RISM)理论相结合的方法，这是四组分相对论电子结构理论和分子液体积分方程式理论耦合的初步实现。在该方法中，DHF方程和RISM方程是自洽求解的，从而同时确定了包含相对论效应的溶质的电子结构和溶剂化结构。该公式是基于Helmholtz能量的变分原理构造的，并利用变分性质导出了解析的自由能梯度。将该方法应用于水溶液中的碘离子(I−)、甲基碘(CH3I)和硫化氢(H_2X)，讨论了溶质的电子结构、溶剂化自由能及其组分分析、溶剂分布和溶质-溶剂相互作用。
A combined method of the Dirac–Hartree–Fock (DHF) method and the reference interaction‐site model (RISM) theory is reported; this is the initial implementation of the coupling of the four‐component relativistic electronic structure theory and an integral equation theory of molecular liquids. In the method, the DHF and RISM equations are solved self‐consistently, and therefore the electronic structure of the solute, including relativistic effects, and the solvation structure are determined simultaneously. The formulation is constructed based on the variational principle with respect to the Helmholtz energy, and analytic free energy gradients are also derived using the variational property. The method is applied to the iodine ion (I−), methyl iodide (CH3I), and hydrogen chalcogenide (H2X, where X = O–Po) in aqueous solutions, and the electronic structures of the solutes, as well as the solvation free energies and their component analysis, solvent distributions, and solute–solvent interactions, are discussed.
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