QM MM-MD 방법을 이용한 용액 속에서의 Potssium Thiocyanate의 Association Dissociation Dynamics 연구

QM MM-MD 방법을 이용한 용액 속에서의 Potssium Thiocyanate의 Association Dissociation Dynamics 연구

썸네일 Challenge 애게서 업로드 하였습니다. 17. 8. 11 오전 10:59
평균 (0 투표)
본 논문에서는 양자 역학적 분자 동역학(Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Molecular Dynamics, QM/MM-MD)을 통해 수용액에 녹아 있는 Potassium Thiocyanate의 dynamics를 연구했다. Umbrella sampling technique을 활용하여 association/dissociation에 해당하는 Free energy surface를 구했다. 두 개의 Free energy minimum이 녹아 있는 두 이온의 center of mass 사이의 거리가 4Å일 때와 5~6Å부근일 때 나타났으며 4Å일 때 더 안정 했다. 본 논문에서는 4Å일 때를 Contact Ion Pair(CIP) 6Å일 때를 Dissociation In Pair(DIP)라고 칭했다. 이 minimum들이 무엇인 지를 밝혀내기 위해 추가 연구를 수행하였다. Free energy 상에서 가장 안정 할 때(CIP)solute인 Potassium thiocyanate의 구조를 살펴봤더니 Potassium ion은 Thiocyanate ion의 Sulfur보다 Nitrogen side를 선호하였다. 그 원인을 알아보기 위해 salvation shell의 구조를 Radial distribution function을 통해 살펴 봤더니 물 분자가 Nitrogen보다 Sulfur와 더 강한 상호작용을 하고 있었다. 그로 인해 Potassium ion이 Nitrogen을 선호한단 결과가 나온 것이다. 한편, 두 번째 minimum은 물 분자가 Potassium 이온과 Thiocyanate 이온 사이에 flexible하게 bridging을 하는 구조였다. 또한 단순 양자 계산을 통해서도 비슷한 구조를 얻을 수 있었다. 그러나 QM계산은 0K에서 수행하는 것이기 때문에 엔트로피 효과가 없는 계산이지만 본 연구는 온도 300K로 실제 용매와 가깝게 수행함으로써 고정되어 있는 구조가 아니라 엔트로피와 엔탈피가 균형적으로 존재하는 실제 용액 속에서의 구조를 처음으로 보여주는 것이다.
경진대회: 계산화학 계산화학 » 3회 경진대회
1 Of 12
코멘트
아직 코멘트가 없습니다. Please sign in to comment.

버전 1.0

Challenge가 마지막으로 수정함
17. 8. 11 오전 10:59
상태: 승인됨
본 논문에서는 양자 역학적 분자 동역학(Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Molecular Dynamics, QM/MM-MD)을 통해 수용액에 녹아 있는 Potassium Thiocyanate의 dynamics를 연구했다. Umbrella sampling technique을 활용하여 association/dissociation에 해당하는 Free energy surface를 구했다. 두 개의 Free energy minimum이 녹아 있는 두 이온의 center of mass 사이의 거리가 4Å일 때와 5~6Å부근일 때 나타났으며 4Å일 때 더 안정 했다. 본 논문에서는 4Å일 때를 Contact Ion Pair(CIP) 6Å일 때를 Dissociation In Pair(DIP)라고 칭했다. 이 minimum들이 무엇인 지를 밝혀내기 위해 추가 연구를 수행하였다. Free energy 상에서 가장 안정 할 때(CIP)solute인 Potassium thiocyanate의 구조를 살펴봤더니 Potassium ion은 Thiocyanate ion의 Sulfur보다 Nitrogen side를 선호하였다. 그 원인을 알아보기 위해 salvation shell의 구조를 Radial distribution function을 통해 살펴 봤더니 물 분자가 Nitrogen보다 Sulfur와 더 강한 상호작용을 하고 있었다. 그로 인해 Potassium ion이 Nitrogen을 선호한단 결과가 나온 것이다. 한편, 두 번째 minimum은 물 분자가 Potassium 이온과 Thiocyanate 이온 사이에 flexible하게 bridging을 하는 구조였다. 또한 단순 양자 계산을 통해서도 비슷한 구조를 얻을 수 있었다. 그러나 QM계산은 0K에서 수행하는 것이기 때문에 엔트로피 효과가 없는 계산이지만 본 연구는 온도 300K로 실제 용매와 가깝게 수행함으로써 고정되어 있는 구조가 아니라 엔트로피와 엔탈피가 균형적으로 존재하는 실제 용액 속에서의 구조를 처음으로 보여주는 것이다.
다운로드 (3.5MB) URL 또는 Webdav URL 가져오기
버전 히스토리
버전 날짜 크기  
1.0 5 년 전 3.5MB