Constructing accurate interaction potentials to describe the microsolvation of protonated methane by helium atoms

文献情報

出版日 2017-03-03
DOI 10.1039/C7CP00652G
インパクトファクター 3.676
著者

Felix Uhl, Harald Forbert, Dominik Marx


原文を見る

要旨

Protonated methane, CH5+, is not only subject to quasi-rigid vibrational motion which describes its unprotonated parent, CH4, but is dominated by large-amplitude motion even in its quantum ground state. This fluxional behavior leads to hydrogen scrambling which sensitively depends on the underlying flat potential energy surface. Yet, it is largely unknown how fluxional species, such as CH5+, respond to perturbations arising from microsolvation by weakly interacting species, such as those commonly used as tags in messenger-based vibrational action spectroscopies. Here, we construct an intermolecular interaction potential of extrapolated coupled cluster accuracy in order to investigate the microsolvation shell structure of small CH5+·Hen complexes. Having explicitly demonstrated that three-body contributions are essentially negligible, our analytical CH5+⋯He model potential is kept as simple as possible in order to allow for efficient use in the framework of finite-temperature path integral simulations. It is a strictly pairwise additive site–site potential without explicit angular dependence, but critically involves additional pseudo-sites in addition to the usual atom-based interaction sites. The parameterized potential is shown to accurately describe the microsolvation of all low-lying stationary points on the potential energy surface, namely the e-Cs, s-Cs, C2v, and C4v structures. Based on path integral Monte Carlo simulations at ultralow temperature, about 1 K, we disclose that the many-body helium density in three-dimensional space, and thus the microsolvation pattern, depends sensitively on the combination of the solute structure and the number of attached He atoms.

関連文献

Quantitative correlation of the effects of crystallinity and additives on nanomorphology and solar cell performance of isoindigo-based copolymers

Chun-Yu Chang, Yu-Ching Huang, Chien-An Chen, Chun-Jen Su

2017-08-08 Paper

DOI: 10.1039/C7CP04238H

Magnetic trapping of SH radicals

J. S. Eardley, N. Warner, L. Z. Deng, E. Wrede

2017-03-02 Paper

DOI: 10.1039/C7CP00458C

The mechanism of excimer formation: an experimental and theoretical study on the pyrene dimer

Joscha Hoche, Hans-Christian Schmitt, Alexander Humeniuk, Ingo Fischer, Roland Mitrić, Merle I. S. Röhr

2017-08-30 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03990E

Evolution of nanostructured single-phase CoSb3 thin films by low-energy ion beam induced mixing and their thermoelectric performance

Srashti Gupta, Sanjeev K. Srivastava, Sankarakumar Amrithapandian, Tripurari S. Tripathi, Surya K. Tripathi, Chung-Li Dong, Chi-Liang Chen, Devesh K. Avasthi, Kandasami Asokan

2017-08-21 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03527F

Effect of composition and coating on the interparticle interactions and magnetic hardness of MFe2O4 (M = Fe, Co, Zn) nanoparticles

M. Virumbrales-del Olmo, A. Delgado-Cabello, A. Andrada-Chacón, J. Sánchez-Benítez, E. Urones-Garrote, V. Blanco-Gutiérrez, M. J. Torralvo, R. Sáez-Puche

2017-02-23 Paper

DOI: 10.1039/C6CP08743D

Thermal compaction of the intrinsically disordered protein tau: entropic, structural, and hydrophobic factors

Anna Battisti, Gabriele Ciasca, Alessandro Grottesi, Alexander Tenenbaum

2017-02-23 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07683A

Tailoring the physical properties of the mixtures of ionic liquids: a microscopic point of view

O. Palumbo, M. A. Navarra, J.-B. Brubach, P. Roy, A. Paolone

2017-02-27 Paper

DOI: 10.1039/C7CP00850C

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

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。