Hydrogen bonds in methane–water clusters

文献情報

出版日 2016-07-29
DOI 10.1039/C6CP04086A
インパクトファクター 3.676
著者

Juan-Ramón Salazar-Cano, Alfredo Guevara-García, Rubicelia Vargas, Albeiro Restrepo, Jorge Garza


原文を見る

要旨

Characterization of hydrogen bonds in CH4–(H2O)12 clusters was carried out by using several quantum chemistry tools. An initial stochastic search provided around 2 500 000 candidate structures, then, using a convex-hull polygon criterion followed by gradient based optimization under the Kohn–Sham scheme, a total of 54 well defined local minima were located in the Potential Energy Surface. These structures were further analyzed through second-order many-body perturbation theory with an extended basis set at the MP2/6-311++G(d,p) level. Our analysis of Gibbs energies at several temperatures clearly suggests a structural preference toward compact water clusters interacting with the external methane molecule, instead of the more commonly known clathrate-like structures. This study shows that CH4–(H2O)12 clusters may be detected at temperatures up to 179 K, this finding provides strong support to a recently postulated hypothesis that suggests that methane–water clusters could be present in Mars at these conditions. Interestingly, we found that water to water hydrogen bonding is strengthened in the mixed clusters when compared to the isolated water dimer, which in turn leads to a weakening of the methane to water hydrogen bonding when compared to the CH4–(H2O) dimer. Finally, our evidence places a stern warning about the abilities of popular geometrical criteria to determine the existence of hydrogen bonds.

関連文献

The role of ceria/precious metal interfaces in catalysis

Michele Melchionna

2023-11-29 Perspective

DOI: 10.1039/D3LF00202K

Towards sustainable synthesis: a life cycle assessment of polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) by green mechanosynthesis

Ching Yoong Loh, Rui Huang, Roy Bell, Ming Xie

2023-10-26 Paper

DOI: 10.1039/D3SU00340J

Chemical composition and bioactivity of hemp, reed canary grass and common reed grown on boreal marginal lands

Jenni Tienaho, Hanna Brännström, Risto Korpinen, Juha-Matti Pihlava, Jarkko Hellström, Paula Jylhä, Jaana Liimatainen, Veikko Möttönen, Jyri Maunuksela, Petri Kilpeläinen

2023-10-06 Paper

DOI: 10.1039/D3SU00255A

New sources of genipin-rich substances for crosslinking future manufactured bio-based materials

Maryam Nejati, Yuan Fang, Boyang Guo, Amparo Jiménez-Quero, Antonio J. Capezza, Marcos A. Sabino

2023-11-09 Paper

DOI: 10.1039/D3SU00303E

In situ crosslinked Schiff base biohydrogels containing Carica papaya peel extract: application in the packaging of fresh berries

Ganeswar Dalei, Swagat Kumar Das, Susri Sangita Mohapatra

2023-09-13 Paper

DOI: 10.1039/D3FB00096F

Inside front cover

2023-11-16 Cover

DOI: 10.1039/D3FB90019C

Effect of chloride salts and microwaves on polyethylene terephthalate (PET) hydrolysis by iron chloride/acetic acid Lewis/Brønsted acidic deep eutectic solvent

Marco Rollo, Massimo A. G. Perini, Alessandro Sanzone, Lorenzo Polastri, Matteo Tiecco, Alejandro Torregrosa-Chinillach, Elisa Martinelli, Gianluca Ciancaleoni

2023-11-21 Paper

DOI: 10.1039/D3SU00205E

N-doped graphene nanosheets-based optical nano switch for the selective detection of guanine and Pb2+

Gouri Sankar Das, Manish Srivastava, Kumud Malika Tripathi

2023-10-17 Paper

DOI: 10.1039/D3SU00328K

Pulsed electric field assisted extraction of soluble proteins from nettle leaves (Urtica dioica L.): kinetics and optimization using temperature and specific energy

Ivan Shorstkii, Suse Botelho da Silva, Stefan Toepfl, Alica Lammerskitten, Claudia Siemer

2023-09-19 Paper

DOI: 10.1039/D3FB00053B

Back cover

2024-01-17 Cover

DOI: 10.1039/D4LF90009J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。