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水の構造とポテンシャル曲面および低温での動的挙動

水的结构和势表面以及低温下的动态行为

基本信息

批准号：
03247216
负责人：
北尾修
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

水は本来ガラス化しにくい物質であるが多価アルコ-ル添加により容易にガラス化する。本研究では、シミュレ-ションによりこの事実を再現できるかどうかを調べるとともに、そこでの水の構造や多価アルコ-ルの内部回転が果たしている役割を明らかにする事を目的とした。具体的系としてエチレングリコ-ルを選び、その無限希釈水容液について分子動力学シミュレ-ションを行い、以下の知見が得られた。尚、アルコ-ルは分子内の伸縮・変角振動を凍結し、分子内配座を固定した剛体モデル(ゴ-シュ、分子内水素結合無しゴ-シュ、トランス)及び分子内回転の自由を許した可動モデルを採用した。分子内2面角は、外に関してはエタノ-ル、内に関してはエチレングリ-コ-ルから構成した。1。剛体モデルでは、分子内水素結合無しゴ-シュモデルの系が最も安定である。その原因は水とアルコ-ルの分子間水素結合にある。2。可動モデルでは、大部分の時間において分子内水素結合の有るゴ-シュモデルの配座で存在する。3。アルコ-ルの水和殻内の水の拡散係数を求めた。可動モデルでは分子内運動により、水分子の拡散は早い。4。アルコ-ルの水和殻内での水分子の回転緩和時間を求めた。剛体モデルでは分子間水素結合の強い系ほど回転緩和時間が短くなる。一方、可動モデルでは、分子内運動の寄与により、剛体モデルよりも短い。5。エチレングリコ-ル水溶液を特徴づけるのは大きな粘度である。今回の各モデルでは実測値の半分程度であり、さらに最も適切なモデルである筈の可動モデルで隔たりが大きい。以上の結果を踏まえて、分子内二面角ポテンシャルの量子化学計算による組識的な再構成を実行中である。

Water is originally ガラス化しにくいsubstance であるが多価アルコ-ルadds によりeasy to にガラス化する. This study reproduces the できるかどうかを动べるとともに、そこでの水のstructuralや多価アルコ-ルの internal return転が FruitたしているServant Cutを明らかにする事をpurposeとした. The specific system is としてエチレングリコ-ルを选び, その无码懈水涐水についてMolecular Dynamics シミュレ-ションを行い、The following knowledge and insights are obtained by られた. Shang, アルコ-ルは intramolecular expansion and contraction, angle vibration and freezing, intramolecular coordination and fixed したrigid body モデル(ゴ-シュ, Intra-molecular water-free bonding, トランス) and intra-molecular back-to-back free を Xu した movable モデルを adopt した. The two sides of the molecule are は, the outer してはエタノ-ル, and the inner に口してはエチレングリ-コ-ルから constitute the した. 1. Rigid body material and water-free water binding in the molecule are the most stable components of the system.そのcause は水とアルコ-ルの intermolecular hydrogen bonding にある. 2. Movable robots, most of the time, the water in the molecule is bound to the molecule, and there is a movable joint - a movable robot. 3. Find the divergence coefficient between アルコ-ルの水 and the water inside the shell. Movable molecules can move within molecules, and water molecules can disperse and disperse as early as possible. 4. The time required for the relaxation time between the アルコ-ルのwater and the でのwater molecules in the shell is determined. Rigid body material has a strong intermolecular hydrogen bond and a short relaxation time. One side, movable block, intramolecular motion block, and rigid block block. 5.エチレングリコ-ル aqueous solution を特徴づけるのは大きな viscosity である. This time, each of the different parts of the test will be tested by half of the degree. It is a suitable and flexible なモデルである筈のmovable モデルで开たりが大きい. The above results are based on the combination of the intramolecular dihedral angle and the quantum chemical calculation of the dihedral angle.