水合锰(Ⅱ)结构的量子化学和ABEEM/MM研究 |
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作者姓名: | 吕勤 刘翠 宫利东 杨忠志 |
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作者单位: | 辽宁师范大学化学化工学院; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(20633050,20703022,21011120087); 辽宁省教育厅基金(2009T057)资助项目 |
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摘 要: | 应用新一代可极化分子力场——原子-键电负性均衡浮动电荷分子力场ABEEM/MM,结合精密量子化学方法, 构建了精确的Mn2+-H2O 相互作用的势能函数, 确定了相关参数.将该势能函数用于计算[Mn(H2O)n]2+(n=1~12)的结构和结合能, 得到了与量子化学一致的结果. 进一步对Mn2+水溶液进行ABEEM/MM 动力学模拟, 得到的Mn2+–O 径向分布函数的第一和第二最高峰分别处于0.218 和0.435 nm 处, 积分得到第一和第二水合层的配位水分子数分别为7.03 和17.74; 对于O–Mn2+–O 角度分布函数, 其第一和第二最高峰分别位于80°和140°附近, 这些结果与实验和其他理论方法的结果有很好的一致性. Mn2+的极化作用使得第一水合层中水分子的键长明显增长, 键角明显减小; 而Mn2+对第二水合层及外层水分子的结构影响较小. 分析体系的电荷分布表明, 与ABEEM-7P 纯水相比, Mn2+水溶液中参与形成氢键的氢原子和孤对电子的电荷变化较大, 且Mn2+和其邻近的水分子间存在明显的电荷转移.
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关 键 词: | 水合锰离子 离子溶剂化 ABEEM/MM 量子化学计算 可极化分子力场 |
收稿时间: | 2011-02-24 |
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