Convergence behaviour of solvation shells in simulated liquids

文献情報

出版日 2021-02-11
DOI 10.1039/D0CP05903J
インパクトファクター 3.676
著者


原文を見る

要旨

A convenient way to analyse solvent structure around a solute is to use solvation shells, whereby solvent position around the solute is discretised by the size of a solvent molecule, leading to multiple shells around the solute. The two main ways to define multiple shells around a solute are either directly with respect to the solute, called solute-centric, or locally for both solute and solvent molecules alike. It might be assumed that both methods lead to solvation shells with similar properties. However, our analysis suggests otherwise. Solvation shells are analysed in a series of simulations of five pure liquids of differing polarity. Shells are defined locally working outwards from each molecule treated as a reference molecule using two methods: the cutoff at the first minimum in the radial distribution function and the parameter-free Relative Angular Distance method (RAD). The molecular properties studied are potential energy, coordination number and coordination radius. Rather than converging to bulk values, as might be expected for pure solvents, properties are found to deviate as a function of shell index. This behaviour occurs because molecules with larger coordination numbers and radius have more neighbours, which make them more likely to be connected to the reference molecule via fewer shells. The effect is amplified for RAD because of its more variable coordination radii and for water with its more open structure and stronger interactions. These findings indicate that locally defined shells should not be thought of as directly comparable to solute-centric shells or to distance. As well as showing how box size and cutoff affect the non-convergence, to restore convergence we propose a hybrid method by defining a new set of shells with boundaries at the uppermost distance of each locally derived shell.

関連文献

Acetylation makes the difference: a joint experimental and theoretical study on low-lying electronically excited states of 9H-adenine and 9-acetyladenine

Gernot Engler, Kai Seefeld, Michael Schmitt, Jörg Tatchen, Oliver Grotkopp, Thomas J. J. Müller, Karl Kleinermanns

2012-11-16 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42859H

Quantitative analysis of the magnetic domain structure in polycrystalline La0.7Sr0.3MnO3 thin films by magnetic force microscopy

Zhenghua Li, Fulin Wei, Satoru Yoshimura, Guoqing Li, Hidefumi Asano, Hitoshi Saito

2012-09-27 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42868G

Glycine conformers: a never-ending story?

Vincenzo Barone, Malgorzata Biczysko, Cristina Puzzarini

2012-11-30 Communication

DOI: 10.1039/C2CP43884D

Optical anisotropy in packed isotropic spherical particles: indication of nanometer scale anisotropy in packing structure

Kohei Yamaguchi, Susumu Inasawa, Yukio Yamaguchi

2013-01-03 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43402D

A rationally designed dual role anode material for lithium-ion and sodium-ion batteries: case study of eco-friendly Fe3O4

Srirama Hariharan, Kuppan Saravanan, Vishwanathan Ramar, Palani Balaya

2013-01-03 Paper

DOI: 10.1039/C2CP44572G

Molecular direction dependence of single-molecule conductance of a helical peptide in molecular junction

Hirotaka Uji, Tomoyuki Morita, Shunsaku Kimura

2012-11-30 Communication

DOI: 10.1039/C2CP43499G

Formation energy and photoelectrochemical properties of BiVO4 after doping at Bi3+ or V5+ sites with higher valence metal ions

Wenjun Luo, Jiajia Wang, Xin Zhao, Zongyan Zhao, Zhigang Zou

2012-11-14 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43408C

Electronic and EPR spectra of the species involved in [W10O32]4− photocatalysis. A relativistic DFT investigation

Davide Ravelli, Daniele Dondi, Maurizio Fagnoni, Angelo Albini, Alessandro Bagno

2012-12-18 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43950F

Multidimensional OH local mode calculations for OH−(H2O)3—Importance of intermode anharmonicity

Masato Morita, Kaito Takahashi

2012-10-23 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42501G

Back cover

Cover

DOI: 10.1039/C2CP90209E

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.

おすすめ化合物

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。