Ion pairing in molecular simulations of aqueous alkali halide solutions.
Ion pairing in molecular simulations of aqueous alkali halide solutions.
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DOI：
10.1021/jp809782z
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发表时间：
2009-05-14
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Dill KA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fennell CJ;Bizjak A;Vlachy V;Dill KA
使用经典的分子动力学模拟，我们研究水中的离子-离子相互作用。我们研究了全套碱金属卤化物离子对的平均力 (PMF) 势，并且在每种情况下，我们测试了用于模拟水和离子的不同参数集。我们总共比较了 300 种不同的 PMF。我们还计算关联平衡常数 (KA) 并将其与两种类型的实验进行比较。这里更有趣的是柯林斯的提议，称为“水亲和力匹配定律”，其中溶液中离子的相对亲和力取决于阳离子和阴离子大小的匹配。通过对接触离子对（CIP）和溶剂共享离子对（SIP）的自由能相对深度的观察，以及相关的溶剂结构分析，我们发现与这个命题有很好的相关性：小-小和大-大应该在水中缔合，而小-大应该更多地解离。
Using classical molecular dynamics simulations, we study ion-ion interactions in water. We study the potentials of mean force (PMF) for the full set of alkali halide ion pairs, and in each case, we test different parameter sets for modeling both the water and the ions. Altogether, we compared 300 different PMFs. We also calculate association equilibrium constants (KA) and compare them to two types of experiments. Of additional interest here was the proposition of Collins called the ‘law of matching water affinities’, where the relative affinity of ions in solution depends on the matching of cation and anion sizes. From observations on the relative depths of the free energies of the contact ion pair (CIP) and the solvent-shared ion pair (SIP), along with related solvent structure analyses, we find a good correlation with this proposition: small-small and large-large should associate in water and small-large should be more dissociated.
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