Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Потенциалы средней силы, функции распределения и константы ассоциации ионных пар в бинарной смеси растворителей

Диссертация: Потенциалы средней силы, функции распределения и константы ассоциации ионных пар в бинарной смеси растворителей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработана континуальная модель сольватации, учитывающая эффекты диэлектрического обогащения среды вблизи сольвата. Она оперирует с неоднородным пространственным распределением локального состава смеси и локальной диэлектрической проницаемости. При разумном выборе параметров, эта модель воспроизводит энергии сольватации и потенциалы средней силы, полученные из МД расчётов. Уравнения теории… Читать ещё >

Содержание

  • Список используемых сокращений и обозначений
  • Глава 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Что такое избирательная сольватация
    • 1. 2. Предшествующие континуальные модели избирательной сольватации
    • 1. 3. Молекулярно-динамические расчёты сольватации в бинарных смесях
    • 1. 4. Молекулярно-динамические расчёты потенциала средней силы
      • 1. 4. 1. Что такое потенциал средней силы
      • 1. 4. 2. Umbrella Sampling
      • 1. 4. 3. Метод взвешенных гистограмм
      • 1. 4. 4. Квазиравновесное сканирование
      • 1. 4. 5. Приближение линейного отклика
    • 1. 5. Трактовка дальнодействующей электростатики
  • Глава 2. Континуальная теория избирательной сольватации
    • 2. 1. Основные понятия
    • 2. 2. Условия локального равновесия
    • 2. 3. Солюты произвольной формы
    • 2. 4. Приближённый метод учёта электронной поляризуемости
    • 2. 5. Иллюстративные расчёты. Сольватация сферических ионов в бинарной смеси бензол/диметилсульфоксид
      • 2. 5. 1. Результаты молекулярной динамики
      • 2. 5. 2. Сопоставление с континуальной моделью
  • Глава 3. Потенциал средней силы ионной пары в бензоле, диметилсульфоксиде и их бинарных смесях
    • 3. 1. Основные понятия
    • 3. 2. Мотивировка методики исследования
    • 3. 3. МД расчёт ПСС в чистых растворителях
    • 3. 4. Калибровка континуальной модели в чистых растворителях
    • 3. 5. МД расчёт ПСС в бинарных смесях
    • 3. 6. Применение континуальной модели в бинарных смесях
  • Глава 4. Потенциал средней силы в системе карбоцианин—противоион
    • 4. 1. Исследуемая система
    • 4. 2. Рельеф свободной энергии в характерных плоскостях
    • 4. 3. Расчёты вдоль характерного направления в системе карбоци-анин-противоион
      • 4. 3. 1. Квантово-химические расчёты
      • 4. 3. 2. Калибровка континуальной модели и полуэмпирики
    • 4. 4. О положении минимума в потенциале взаимодействия компонентов ионной пары
  • Глава 5. Функции распределения и константы ассоциации в системе карбоцианин—противоион
    • 5. 1. Выражение константы комплексообразования через частичные статсуммы системы
    • 5. 2. Методика расчёта частичной статсуммы Z через локальную плотность положения частицы В
    • 5. 3. Результаты расчёта констант комплексообразования
  • Глава 6. Кинетика дезактивации возбуждённого состояния тиакарбоцианина
    • 6. 1. Кинетическая модель процессов распада Si состояния Су+1~
    • 6. 2. Феноменологическая модель распределения ионных пар
    • 6. 3. Включение в модель полученных данных об ассоциации ионных пар
  • Глава 7. Подробности МД расчётов
    • 7. 1. Модель А
      • 7. 1. 1. Расчёты сольватации одиночных ионов
      • 7. 1. 2. Расчёты ПСС ионных пар в чистых растворителях
      • 7. 1. 3. Расчёты ПСС ионных пар в бинарных смесях
    • 7. 2. Модель Б
  • Выводы

Потенциалы средней силы, функции распределения и константы ассоциации ионных пар в бинарной смеси растворителей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы.

Бинарные смеси широко используются в электрохимическом эксперименте как среды с варьируемой полярностью. То же относится и к спектроскопическому эксперименту, где особенно сильно проявляются специфические эффекты, связанные с явлением избирательной сольватации и формированием сольватной оболочки вокруг хромофорного субстрата. Эти процессы можно успешно описывать с помощью метода молекулярной динамики, однако вычислительная стоимость такого подхода велика. Существующие альтернативные модельные представления являются достаточно примитивными, а традиционные континуальные теории сольватации не позволяют рассматривать бинарные смеси растворителей. В связи с этим большой интерес представляет разработка высокоэффективных вычислительных методик для расчёта избирательной сольватации.

Цель диссертационной работы.

Целью работы была разработка методов исследования сольватации ионных пар в бинарной смеси полярного и неполярного растворителей, а также вычисление эффективных потенциалов их взаимодействия и сопутствующего равновесия между ассоциированным и диссоциированным состояниями пары. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Разработать континуальную теорию избирательной сольватации в бинарной смеси растворителей, обладающую высокой вычислительной эффективностью. Проверка применимости теории и калибровка её эмпирических параметров производится путём сравнения с экспериментом и данными молекулярной динамики (МД).

2. Для простой модели ионной пары (два одноатомных иона) рассчитать одномерный потенциал средней силы в смеси бензол/диметилсульфоксид (Б МБ О) методом МД. Исследовать возможность аппроксимации МД расчёта в рамках континуальной теории.

3. На примере цианинового красителя Су+1~ (тиакарбоцианин-иодида) в смеси толуол/БМЭО применить разработанные методики к реальной химической системе.

4. Используя результаты предыдущего пункта, рассчитать константу ассоциации и функцию распределения по межионным расстояниям ионной пары Су+1~ при различной доле БМБО в смеси. На основании этих данных объяснить наблюдаемые экспериментальные зависимости квантовых выходов различных каналов распада возбуждённого состояния тиакарбоцианина от доли БМБО.

Научная новизна.

Разработана континуальная модель сольватации, учитывающая эффекты диэлектрического обогащения среды вблизи сольвата. Она оперирует с неоднородным пространственным распределением локального состава смеси и локальной диэлектрической проницаемости. При разумном выборе параметров, эта модель воспроизводит энергии сольватации и потенциалы средней силы, полученные из МД расчётов. Уравнения теории реализованы в виде программного кода на С++.

Показано, что при МД расчётах неполярных растворителей и содержащих их смесей необходимо явно учитывать эффекты электронной поляризации среды.

С помощью комбинированных МД/квантово-химических/континуальных расчётов установлен вид трёхмерного эффективного потенциала взаимодействия между компонентами ионной пары Су+1~. Найден минимум, соответствующий положению иода в контактной паре. Обнаружено, что большую роль играет квантово-механический эффект переноса электронной плотности с противоиона на ион красителя.

Введение

функции распределения по межионным расстояниям позволило объяснить экспериментально наблюдаемые значения квантовых выходов различных процессов дезактивации возбуждённого состояния тиакарбоци-анин-иодида, в том числе аномальный рост выхода интеркомбинационной конверсии с уменьшением доли полярной компоненты в смеси.

Для расчёта константы ассоциации ионной пары Су+1~ применён оригинальный алгоритм, позволяющий извлечь из МД траектории интеграл по пику функции распределения.

Практическая значимость.

Разработанная модель избирательной сольватации позволяет делать расчёты реальных сложных химических систем, предсказывать их термодинамические характеристики и кинетическое поведение.

Апробация работы.

Материалы диссертации представлены на всероссийском симпозиуме «Нанофотоника» (Черноголовка, Московская область, 2007 г.), на конкурсе научных работ молодых учёных в рамках международного форума по нанотехнологиям Rusnanotech'08 (Москва, 2008 г.), на П-ой всероссийской конференции «Многомасштабное моделирование процессов и структур в на-нотехнологиях» (Москва, 2009 г.), на международной конференции «Organic nanophotonics — ICON-Russia 2009» (Санкт-Петербург, 2009 г.), на международном симпозиуме (Россия-Франция-Германия) «Solvation in Complex Liquids Bridging Length Scales by Theory and Experiment» (Leipzig, Germany, 2010).

Публикации.

Материалы диссертации опубликованы в 10 печатных работах, из них 6 статей в рецензируемых журналах и 4 тезиса докладов в сборниках трудов конференций.

Личный вклад автора.

Автор диссертации участвовал в постановке задач, решаемых в диссертационной работе, производил квантово-химические и молекулярно-динамические расчёты. В ходе разработки континуальной теории избирательной сольватации им также был написан и протестирован ряд компьютерных программ, с помощью которых получены многие результаты, представленные в диссертации. Автор выражает благодарность Е. А. Никитиной и А. Я. Фрейдзон, проделавшим ряд квантово-химических расчётов, а также Ф. В. Григорьеву, написавшему программу для расчёта эффектов избирательной сольватации.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, приложения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 141 странице и включает 53 рисунка и 10 таблиц.

Выводы.

1. Сформулирована последовательная континуальная модель эффектов сольватации в бинарных смесях полярного и неполярного растворителей. Найдено условие локального равновесия, определяющее переменный состав и переменную диэлектрическую проницаемость среды в зависимотси от расстояния, отсчитанного от растворённой частицы субстрата.

2. Разработана МД методика расчёта эффектов сольватации ионных пар с неявным учётом электронной поляризации среды. Произведены расчёты потенциала средней силы (ПСС) модельных ионных пар в бензоле, БМБО и их смесях. Показано, что учёт электронной поляризации необходим при описании неполярных и слабо полярных сред.

3. Континуальная модель среды с переменной диэлектрической проницаемостью применена для систематического исследования ПСС модельных ионных пар в смесях бензол/БМЗО. Параметры модели калиброваны на основе МД расчётов. Впервые показано, что потенциальные кривые ионных пар в неполярных средах образуют чрезвычайно глубокие ямы (30−40 ккал/моль).

4. В рамках комбинированной континуальной/МД методики рассчитаны многомерные ПСС ионных пар для системы Су+1~. Газофазный вклад в потенциал вдоль выделенной оси найден в рамках квантово-химиче-ского расчёта высокого уровня. Разработана и впервые реализована оригинальная методика расчёта анизотропных функций распределения ионных пар. Рассчитаны константы ассоциации для ионной пары Су+1~ в смесях ЭМБО/толуол.

5. Сформулирована модель сольватации ионных пар в бинарных смесях, основанная на рассмотрении функций распределения по межионному расстоянию в ионной паре. На её основе дана интерпретация необычных фотофизических эффектов, связанных с влиянием противоиона и обнаруженных в кинетических экспериментах по дезактивации син-глетно-возбуждённых состояний тиакарбоцианина (Су) в смесях толу-ол/ОМБО.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Сольватохромия. Проблемы и методы, под. ред. Н. Г. Бахшиева. Издательство Ленинградского университета, 1989.
  2. Suppan P. Invited review solvatochromic shifts: The influence of the medium on the energy of electronic states // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 1990. Vol. 50. Pp. 293−330.
  3. J., Suppan P. // Spectrochim. Acta. 1969. Vol. 25A. Pp. 953−960.
  4. В. А., Бахшиев H. Г. // Опт. и спектр. 1971. Vol. 31. Pp. 218−223.
  5. В. А., Тихомолов А. А., Бахшиев Н. Г. // Вестн. Ленингр. ун-та. 1974. Vol. 16. Pp. 114−118.
  6. Marcus Y. A quasi-lattice quasi-chemical theory of preferential solvation of ions in mixed solvents // Australian Journal of Chemistry. 1983. Vol. 36. Pp. 1719−1731.
  7. Kraus C. A., Fuoss R. M. Properties of Electrolytic Solutions. I. Conductance as Influenced by the Dielectric Constant of the Solvent Mediuml // J. Am. Chem. Soc. 1933. Vol. 55. Pp. 21−36. http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja01328a003.
  8. Mattina C. F., Fuoss R. M. Conductance of the Alkali Halides. XIII. Cesium Bromide, Lithium-7 Chloride, and Lithium-7 Iodide in Dioxane-Water Mixtures at 25° //J. Phys. Chem. 1975. Vol. 79. Pp. 1604−1610.
  9. Sinha A., Roy M. N. Conductivity studies of sodium iodide in pure tetrahy-drofuran and aqueous binary mixtures of tetrahydrofuran and 1,4-dioxane. at 298.15 K // Physics and Chemistry of Liquids. 2007. Vol. 45. Pp. 67−77.
  10. Bosch E., Roses M. Relationship between E^ polarity and composition in binary solvent mixtures // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992. Vol. 88. Pp. 3541−3546.
  11. Banerjee D., Laha A. K., Bagchi S. Preferential solvation in mixed binary solvent // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1995. Vol. 91. Pp. 631−636.
  12. Banerjee D., Bagchi S. Solution photophysics of ketocyanine dyes in neat and mixed binary solvents // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 1996. Vol. 101. Pp. 57−62.
  13. Chatterjee P., Bagchi S. Preferential solvation of a dipolar solute in mixed binary solvent: a study of UV-visible spectroscopy // J. Phys. Chem. 1991. Vol. 95. Pp. 3311−3314.
  14. Szpakowska M., Nagy O. B. Application of the competitive preferential solvation theory to coordinative solute-solvent interactions //J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1989. Vol. 85. Pp. 2891−2899.
  15. Khajehpour M., Kauffman J. F. Dielectric Enrichment of l-(9-Anthryl)-3-(4-N, N-dimethylaniline) Propane in Hexane — Ethanol Mixtures // J. Phys. Chem. A. 2000. Vol. 104. Pp. 7151−7159.
  16. H. Г. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. JI.: Наука, 1972.
  17. Lerf С., Suppan P. Hydrogen bonding and dielectric effects in solva-tochromic shifts // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992. Vol. 88. Pp. 963−969.
  18. Petrov N. K., Wiessner A., Fiebig Т., Staerk H. Study of preferential solvation in binary solvent mixtures by the spectro-streak picosecond technique // Chem. Phys. Lett. 1995. Vol. 241. Pp. 127−132.
  19. Petrov N. K., Wiessner A., Staerk H. Transient dynamics of solvatochromic shift in binary solvents // J. Chem. Phys. 1998. Vol. 108. Pp. 2326−2330.
  20. Petrov N. K., Wiessner A., Staerk H. A simple kinetic model of preferential solvation in binary mixtures // Chem. Phys. Lett. 2001. Vol. 349. Pp. 517−520.
  21. Cichos F., Willert A., Rempel U., von Borczyskowski C. Solvation Dynamics in Mixtures of Polar and Nonpolar Solvents //J. Phys. Chem. A. 1997. Vol. 101. Pp. 8179−8185.
  22. Cichos F., Brown R., Rempel U., von Borczyskowski C. Molecular Dynamics Simulations of the Solvation of Coumarin 153 in a Mixture of an Alkane and an Alcohol // J. Phys. Chem. A. 1999. Vol. 103. Pp. 2506−2512.
  23. Nishiyama K., Okada T. Relaxation Dynamics of Inhomogeneous Spectral Width in Binary Solvents Studied by Transient Hole-Burning Spectroscopy // J. Phys. Chem. A. 1998. Vol. 102. Pp. 9729−9733.
  24. Ferreira J. A. B., Coutinho P. J. G., Costa S. M. B., Martinho J. M. G. Transient photokinetics of Rhodamine 3B+C104 in water: toluene mixtures // Chem. Phys. 2000. Vol. 262. Pp. 453−465.
  25. Luther B. M., Kimmel J. R., Levinger N. E. Dynamics of polar solvation in acetonitrile-benzene binary mixtures: Role of dipolar and quadrupolar contributions to solvation // J. Chem. Phys. 2002. Vol. 116. Pp. 3370−3377.
  26. Molotsky T., Huppert D. Solvation Statics and Dynamics of Coumarin 153 in Dioxane — Water Solvent Mixtures //J. Phys. Chem. A. 2003. Vol. 107. Pp. 8449−8457.
  27. Ben-Naim A. Statistical Mechanics for Chemists and Biochemists. Plenum: New York, 1992.
  28. Suppan P. Local polarity of solvent mixtures in the field of electronically excited molecules and exciplexes //J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1987. Vol. 83. Pp. 495−509.
  29. Laria D., Skaf M. S. Solvation response of polar liquid mixtures: Wa-ter-dimethylsulfoxide // J. Chem. Phys. 1999. Vol. 111. Pp. 300−309.
  30. Day T. J. F., Patey G. N. Ion solvation dynamics in water-methanol andwater-dimethylsulfoxide mixtures //J. Chem. Phys. 1999. Vol. 110. Pp. 10 937−10 944.
  31. Chowdhuri S., Chandra A. Tracer diffusion of ionic and hydrophobic solutes in water-dimethylsulfoxide mixtures: Effects of varying composition //J. Chem. Phys. 2003. Vol. 119. Pp. 4360−4366.
  32. Ladanyi B. M., Perng B.-C. Solvation Dynamics in Dipolar-Quadrupo-lar Mixtures: A Computer Simulation Study of Dipole Creation in Mixtures of Acetonitrile and Benzene // J. Phys. Chem. A. 2002. Vol. 106. Pp. 6922−6934.
  33. Day T. J. F., Patey G. N. Ion solvation dynamics in binary mixtures //J. Chem. Phys. 1997. Vol. 106. Pp. 2782−2791.
  34. Yoshimori A., Day T. J. F., Patey G. N. An investigation of dynamical density functional theory for solvation in simple mixtures // J. Chem. Phys. 1998. Vol. 108. Pp. 6378−6386.
  35. Saielli G., Bagno A. Preferential solvation of glucose and talose in wa-ter-acetonitrile mixtures: a molecular dynamics simulation study // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. Vol. 12. Pp. 2981−2988.
  36. Panigrahi M., Dash S., Patel S., Mishra B. K. Preferential Solvation of Styrylpyridinium Dyes in Binary Mixtures of Alcohols with Hexane, Diox-ane, and Dichloromethane // J. Phys. Chem. B. 2011. Vol. 115. Pp. 99−108.
  37. Jl. Д., Лифшиц Е. М., Теоретическая физика. Т. 5. Наука, 1976.
  38. Henin J., Chipot С. Overcoming free energy barriers using unconstrained molecular dynamics simulations // J. Chem. Phys. 2004. Vol. 121. Pp. 2904−2914.
  39. Deng N.-J., Cieplak P. Free Energy Profile of RNA Hairpins: A Molecular Dynamics Simulation Study // Biophysical Journal. 2010. Vol. 98. Pp. 627−636.
  40. Wee C. L., Ulmschneider M. В., Sansom M. S. P. Membrane/Toxin Interaction Energetics via Serial Multiscale Molecular Dynamics Simulations // Journal of Chemical Theory and Computation. 2010. Vol. 6. Pp. 966−976.
  41. Rey R., Guardia E. Dynamical aspects of the sodium (l+)-chloride ion pair association in water // J. Phys. Chem. 1992. Vol. 96. Pp. 4712−4718.
  42. Gu&rdia E., Robinson A., Padro J. A. Mean force potential for the calcium-chloride ion pair in water //J. Chem. Phys. 1993. Vol. 99. Pp. 4229−4230.
  43. Dang L. X. Temperature dependence of interactions of an ion pair in water: A molecular dynamics study //J. Chem. Phys. 1992. Vol. 97. Pp. 1919−1921.
  44. Smith D. E., Dang L. X. Computer simulations of NaCl association in polarizable water //J. Chem. Phys. 1994. Vol. 100. Pp. 3757−3766.
  45. Guardia E., Padro J. A. On the influence of the ionic charge on the mean force potential of ion-pairs in water //J. Chem. Phys. 1996. Vol. 104. Pp. 7219−7222.
  46. Geissler P. L., Dellago C., Chandler D. Kinetic Pathways of Ion Pair Dissociation in Water // J. Phys. Chem. B. 1999. Vol. 103. Pp. 3706−3710.
  47. Kovalenko A., Hirata F. Potentials of mean force of simple ions in ambient aqueous solution. I. Three-dimensional reference interaction site model approach // J. Chem. Phys. 2000. Vol. 112. Pp. 10 391−10 402.
  48. Liu W., Wood R. H., Doren D. J. Hydration free energy and potential of mean force for a model of the sodium chloride ion pair in supercritical water with ab initio solute-solvent interactions //J. Chem. Phys. 2003. Vol. 118. Pp. 2837−2844.
  49. Khavrutskii I. V., Dzubiella J., Andrew McCammon J. Computing accurate potentials of mean force in electrolyte solutions with the generalized gradient-augmented harmonic Fourier beads method //J. Chem. Phys. 2008. Vol. 128. P. 44 106.
  50. Gu B., Zhang F. S., Wang Z. P., Zhou H. Y. The solvation of NaCl in model water with different hydrogen bond strength //J. Chem. Phys. 2008. Vol. 129. P. 184 505.
  51. Tafazzoli M., Jalili S. Monte Carlo simulation of 2-ethoxyethanol in continuum configurational biased procedure: conformational analysis and association in aqueous and non-aqueous media // Theor. Chem. Acc. 2002. Vol. 107. Pp. 162−172.
  52. Sieffert N., Wipff G. Solvation of sodium chloride in the l-butyl-3-methyl-imidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl)imide ionic liquid: A molecular dynamics study //J. Phys. Chem.-B. 2007. Vol. 111. Pp. 7253−7266.
  53. Kinoshita M. Long-range attractive interaction between macroparticles in a binary fluid mixture // Mol. Phys. 1998. Vol. 94. Pp. 485−494.
  54. Banerjee S., Roy S., Bagchi B. Enhanced Pair Hydrophobicity in the Wa-ter-Dimethylsulfoxide (DMSO) Binary Mixture at Low DMSO Concentrations // J. Phys. Chem. B. 2010. Vol. 114. Pp. 12 875−12 882.
  55. Torrie G. M., Valleau J. P. Nonphysical sampling distributions in Monte Carlo free-energy estimation: Umbrella sampling //J. Comput. Phys. 1977. Vol. 23. Pp. 187−199.
  56. Kumar S., Bouzida D., Swendsen R. H. et al. The weighted histogram analysis method for free-energy calculations on biomolecules. I. The method // J. Comput. Chem. 1992. Vol. 13. Pp. 1011−1021.
  57. Jarzynski C. Nonequilibrium equality for free energy differences // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78. Pp. 2690−2693.
  58. Park S., Schulten K. Calculating potentials of mean force from steered molecular dynamics simulations // J. Chem. Phys. 2004. Vol. 120. Pp. 5946−5961.
  59. Ryckaert J. P., Ciccotti G., Berendsen H. J. C. Numerical integration of the cartesian equations of motion of a system with constraints- molecular dynamics of n-alkanes. // J. Comput. Phys. 1997. Vol. 23. Pp. 327−341.
  60. Ewald P. P. Die Berechnung optischer und elektrostatischer Gitterpotentiale // Annals of Physics. 1921. Vol. 64. Pp. 253−287.
  61. Darden T., York D., Pedersen L. Particle mesh Ewald: An N-log (N) method for Ewald sums in large systems // J. Chem. Phys. 1993. Vol. 98. Pp. 10 089−10 092.
  62. Essmann U., Perera L., Berkowitz M. L. et al. A smooth particle mesh ewald potential // J. Chem. Phys. 1995. Vol. 103. Pp. 8577−8592.
  63. Basilevsky M. V., Rostov I. V., Newton M. D. A frequency-resolved cavity model (FRCM) for treating equilibrium and non-equilibrium solvation energies // Chem. Phys. 1998. Vol. 232, no. 1−2. Pp. 189−199.
  64. Newton M. D., Basilevsky M. V., Rostov I. V. A frequency-resolved cavity model (FRCM) for treating equilibrium and non-equilibrium solvation energies. 2: Evaluation of solvent reorganization energies // Chem. Phys. 1998. Vol. 232, no. 1−2. Pp. 201−210.
  65. Chipot C., Millot C., Maigret B., Kollman P. A. Molecular Dynamics Free Energy Perturbation Calculations: Influence of Nonbonded Parameters on the Free Energy of Hydration of Charged and Neutral Species // J. Phys. Chem. 1994. Vol. 98. Pp. 11 362−11 372.
  66. Basilevsky M., Odinokov A., Nikitina E. et al. Preferential solvation of spherical ions in binary DMSO/benzene mixtures //J. Chem. Phys. 2009. Vol. 130. P. 24 504.
  67. Basilevsky M., Odinokov A., Nikitina E. et al. Advanced dielectric continuum model of preferential solvation // J. Chem. Phys. 2009. Vol. 130. P. 24 505.
  68. Kharkats Y. I., Kornyshev A. A., Vorotyntsev M. A. Electrostatic models in the theory of solutions //J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 1976. Vol. 72. Pp. 361−371.
  69. Kornyshev A. A., Vorotyntsev M. A. The Electrostatics of the Media with Spatial Dispersion. Nauka, 1993.
  70. Basilevsky M. V., Grigoriev F. V., Nikitina E. A., Leszczynski J. Implicit Electrostatic Solvent Model with Continuous Dielectric Permittivity Function // J. Phys. Chem. B. 2010. Vol. 114. Pp. 2457−2466.
  71. Lindan P. J. D., Gillan M. J. Shell-model molecular dynamics simulation of superionic conduction in CaF2 // Journal of Physics: Condensed Matter. 1993. Vol. 5. Pp. 1019−1030.
  72. Mitchell P. J., Fincham D. Shell model simulations by adiabatic dynamics // Journal of Physics: Condensed Matter. 1993. Vol. 5. Pp. 1031−1038.
  73. Lopes P. E. M., Lamoureux G., Roux В., MacKerell Jr A. D. Polarizable Empirical Force Field for Aromatic Compounds Based on the Classical Drude Oscillator // J. Phys. Chem. B. 2007. Vol. 111. Pp. 2873−2885.
  74. Ponder J. W., Wu C., Ren P. et al. Current Status of the AMOEBA Polarizable Force Field // J. Phys. Chem. B. 2010. Vol. 114. Pp. 2549−2564.
  75. Tomasi J., Mennucci В., Cammi R. Quantum mechanical continuum solvation models // Chem. Rev. 2005. Vol. 105. Pp. 2999−3093.
  76. Leontyev I. V., Vener M. V., Rostov I. V., et al. // Continuum level treatment of electronic polarization in the framework of molecular simulations of solvation effects // J. Chem. Phys. 2003. Vol. 119. P. 8024.
  77. Jorgensen W. L., Ulmschneider J. P., Tirado-Rives J. Free Energies of Hydration from a Generalized Born Model and an All-Atom Force Field //J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. Pp. 16 264−16 270.
  78. Marcus Y., Kamlet M. J., Taft R. W. Linear solvation energy relationships: standard molar Gibbs free energies and enthalpies of transfer of ions from water into nonaqueous solvents //J. Phys. Chem. 1988. Vol. 92. Pp. 3613−3622.
  79. Ben-Nairn A. Solvation Thermodynamics. NY: Plenum, 1987.
  80. Odinokov A. V., Leontyev I. V., Basilevsky M. V., Petrov N. C. Potential of mean force for ion pairs in non-aqueous solvents. Comparison of polar-izable and non-polarizable MD simulations // Mol. Phys. 2011. Vol. 109. Pp. 217−227.
  81. Marcus R. A. On the Theory of Oxidation-Reduction Reactions Involving Electron Transfer // J. Chem. Phys. 1956. Vol. 24. Pp. 966−978.
  82. Marcus R. A., Sutin N. Electron Transfers in Chemistry and Biology // Biochim. Biophys. Acta. 1985. Vol. 811. Pp. 265−322.
  83. Ю. Я. Диэлектрические свойства бинарных растворов. Наука, 1981.
  84. A., Behera R. К., Behera Р. К. et al. Cyanines during the 1990s: A Review // Chem. Rev. 2000. Vol. 100. Pp. 1973−2011.
  85. В., Schuster G. В. External iodine atoms influence over the intersystem crossing rate of a cyanine iodide ion pair in benzene solution // J. Phys. Chem. 1991. Vol. 95. Pp. 1903−1906.
  86. A. S., Dzhulibekov K. S., Shvedova L. А., А. К. V. Influence of «inert» counterions on the photochemistry of some cationic polymetine dyes // J. Phys. Chem. 1995. Vol. 99. Pp. 6525−6529.
  87. Tatikolov A. S., Ponterini G. Influence of ion pair formation on the photochemistry of asymmetric cationic indobenzimidazolo cyanines // Journal of Photochemistry and Photobiology A. 1998. Vol. 117. Pp. 35−41.
  88. А. К., Возняк Д. А., Петров H. X., Алфимов М. В. Первичные фотопроцессы в молекулах 3,3-диалкилтиакарбоцианинов в бинарных смесях // Химия Высоких Энергий. 2009. Vol. 43. Pp. 41−46.
  89. N. К., Gulakov М. N., Alfimov M. V. et al. Photophysical Properties of 3,3'-Diethylthiacarbocyanine Iodide in Binary Mixtures //J. Phys. Chem. A. 2003. Vol. 107. Pp. 6341−6344.
  90. Hattig C., Weigend F. CC2 excitation energy calculations on large molecules using the resolution of the identity approximation //J. Chem. Phys. 2000. Vol. 113. Pp. 5154−5162.
  91. Schafer A., Horn H., Ahlrichs R. Fully optimized contracted Gaussian basis sets for atoms Li to Kr // J. Chem. Phys. 1992. Vol. 97. Pp. 2571−2577.
  92. Ahlrichs R., Bar M., Haser M. et al. Electronic Structure Calculations on Workstation Computers: The Program System TURBOMOLE // Chem. Phys. Lett. 1989. Vol. 162. Pp. 165−169.
  93. Д. Н., Устынюк Д. А. Система квантово-химических программ «ПРИРОДА-04». Новые возможности исследования молекулярных систем с применением параллельных вычислений // Известия академии наук, Серия химическая. 2005. Vol. 3. Pp. 804−810.
  94. Klamt A., Schuurmann G. COSMO: a new approach to dielectric screening in solvents with explicit expressions for the screening energy and its gradient // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1993. no. 5. Pp. 799−805.
  95. Rappe A. K., Casewit C. J., Colwell K. S. et al. UFF, a Full Periodic Table Force Field for Molecular Mechanics and Molecular Dynamics Simulations // J. Am. Chem. Soc. 1992. Vol. 114. Pp. 10 024−10 035.
  96. Stewart J. J. P. Optimization of Parameters for Semiempirical Methods V: Modification of NDDO Approximations and Application to 70 Elements // J. Mol. Mod. 2007. Vol. 13. Pp. 1173−1213.
  97. G. В., Freire R. 0., Simas A. M., Stewart J. J. P. RM1: a Reparam-eterization of AMI for H, C, N, О, P, S, F, CI, Br, and I // J. Comput. Chem. 2006. Vol. 27. Pp. 1101−1111.
  98. Stewart J. J. P. Stewart Computational Chemistry. 2008. URL: http: //OpenMOPAC.net.
  99. N. // Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. 1926. Vol. 7.
  100. Fuoss R. M., Kraus C. Properties of Electrolytic Solutions. III. The Dissociation Constant // J. Am. Chem. Soc. 1933. Vol. 55. Pp. 1019−1028.
  101. Bazaldi I., Momicchioli F., Ponterini G. et al. Exciton-Like and ChargeTransfer States in Cyanine—Oxonol Ion Pairs. An Experimental and Theoretical Study // J. Phys. Chem. A. 2001. Vol. 105. P. 4600.
  102. Baerends E. J., Ricciardi G., Rosa A., van Gisbergen S. J. A. A DFT/TDDFT interpretation of the ground and excited states of porphyrin and porphyrazine complexes // Coord. Chem. Rev. 2002. Vol. 230. P. 5.
  103. Cembran A., Bernardi F., Olivucci M., Garavelli M. The retinal chro-mophore/chloride ion pair: Structure of the photoisomerization path and interplay of charge transfer and covalent states //P. Natl. Acad. Sei. USA. 2005. Vol. 102. P. 6255.
  104. Cembran A., Bernardi F., Olivucci M., Garaveli M. Counterion Controlled Photoisomerization of Retinal Chromophore Models: a Computational Investigation // J. Am. Chem. Soc. 2004. Vol. 126. P. 16 018.
  105. Tomasello G., Olaso-Gonzalez G., Altoe P. et al. Electrostatic Control of the Photoisomerization Efficiency and Optical Properties in Visual Pigments: On the Role of Counterion Quenching //J. Am. Chem. Soc. 2009. Vol. 131. P. 5172.
  106. Schreiber M., Bu? V., Sugihara M. Exploring the Opsin shift with ab initio methods: Geometry and counterion effects on the electronic spectrum of retinal //J. Chem. Phys. 2003. Vol. 119. P. 12 045.
  107. Hufen J., Sugihara M., Bu? V. How the Counterion Affects Ground- and Excited-State Properties of the Rhodopsin Chromophore //J. Phys. Chem. B. 2004. Vol. 108. P. 20 419.
  108. Oostenbrink C., Villa A., Mark A. E., van Gunsteren W. F. A biomolecu-lar force field based on the free enthalpy of hydration and solvation: The GROMOS force-field parameter sets 53A5 and 53A6 // J. Comput. Chem. 2004. Vol. 25. Pp. 1656−1676.
  109. Dang L. X., Garrett В. C. Photoelectron spectra of the hydrated iodine anion from molecular dynamics simulations //J. Chem. Phys. 1993. Vol. 99. Pp. 2972−2978.
  110. Feenstra K. A., Hess В., Berendsen H. J. C. Improving Efficiency of Large Time-Scale Molecular Dynamics Simulations of Hydrogen-Rich Systems // J. Comput. Chem. 1999. Vol. 20. Pp. 786−798.
  111. Handbook of Chemistry and Physics, Ed. by D. R. Lide. CRC Press, 2004.
  112. Справочник химика, под. ред. Б. П. Никольского. Госхимиздат, 1963.
  113. Roux М. V., Temprado М., Chickos J. S., Nagano Y. Critically Evaluated Thermochemical Properties of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons // Journal of Physical and Chemical Reference Data. 2008. Vol. 37. Pp. 1855−1996.
  114. Vishnyakov A., Lyubartsev A. P., Laaksonen A. Molecular Dynamics Simulations of Dimethyl Sulfoxide and Dimethyl Sulfoxide — Water Mixture // J. Phys. Chem. A. 2001. Vol. 105. Pp. 1702−1710.
  115. Narten A. H. X-ray diffraction pattern and models of liquid benzene //J-Chem. Phys. 1977. Vol. 67. Pp. 2102−2108.
  116. Luzar A., Soper A. K., Chandler D. Combined neutron diffraction andcomputer simulation study of liquid dimethyl sulphoxide //J. Chem. Phys. 1993. Vol. 99. Pp. 6836−6847.
  117. Vanommeslaeghe K., Hatcher E., Acharya C. et al. CHARMM General Force Field: A Force Field for Drug-Like Molecules Compatible with the CHARMM All-Atom Additive Biological Force Fields // J. Comput. Chem. 2010. Vol. 31. Pp. 671−690.
  118. Strader M. L., Feller S. E. A Flexible All-Atom Model of Dimethyl Sulfoxide for Molecular Dynamics Simulations // J. Phys. Chem. A. 2002. Vol. 106. Pp. 1074−1080.
  119. Liu H., Muller-Plathe F., van Gunsteren W. F. A Force Field for Liquid Dimethyl Sulfoxide and Physical Properties of Liquid Dimethyl Sulfoxide Calculated Using Molecular Dynamics Simulation //J. Am. Chem. Soc. 1995. Vol. 117. Pp. 4363−4366.
  120. Li J., Zhu T., Hawkins G. D. et al. Extension of the platform of applicability of the SM5.42R universal solvation model // Theor. Chem. Acc. 1999. Vol. 103. Pp. 9−63.
  121. Beglov D., Roux B. Finite representation of an infinite bulk system: Solvent boundary potential for computer simulations //J. Chem. Phys. 1994. Vol. 100. Pp. 9050−9063.
  122. Wang J., Wolf R. M., Caldwell J. W. et al. Development and testing of a general Amber force field // J. Comput. Chem. 2004. Vol. 25. Pp. 1157−1174.
  123. Allen M. P., Tildesley D. J. Computer Simulation of Liquids. Clarendon Press, 1989.
  124. Grossfield A. WHAM: the weighted histogram analysis method, version 2.0.4. 2007. URL: http://membrane.urmc.rochester.edu/content/ wham.
  125. H. H. Численные методы. M., Наука, 1978.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!