ウォーターダイマー


Water_dimer

水ポータル
水の二量体は2つので構成されて水緩くによって結合した分子の水素結合。最小の水クラスターです。水中の水素結合を研究するための最も単純なモデルシステムであるため、「理論的モルモット」と呼ばれることは、多くの理論的 (およびその後の実験的)研究の対象となっています。
線形水二量体の球棒モデル

構造と特性
アブイニシオ3と8の間の値は、方法によって得られているものの、2つの水の分子間の結合エネルギーは、5~6キロカロリー/モルであると推定されます。(H 2 O)2および(D 2 O)2の実験的に測定された解離エネルギー(核量子効果を含む)は、3.16±0.03 kcal / mol(13.22±0.12 kJ / mol)および3.56±0.03 kcal / molです。 (14.88±0.12 kJ / mol)、それぞれ。値は計算と非常によく一致しています。 振動基底状態のOO距離は、実験的に約1時間で測定されます。2.98Å; 水素結合はほぼ線形ですが、アクセプター分子の平面との角度は約57°です。振動基底状態は線形水二量体(右の図に示されている)として知られており、これはほぼ扁長な上部です(つまり、回転定数の観点から、A>B≈C)。関心のある他の構成には、環状二量体および分岐二量体が含まれる。

歴史と関連性
水ダイマーの最初の理論的研究はしたアブイニシオMorokumaとペダーセンによって1968年に出版され計算。それ以来、水二量体は水素結合に関係する理論化学者によって持続的な関心の焦点となってきました。2006年までのCASデータベースの検索では、1100を超える関連参照が返されます(2005年には73)。(H 2 O)2は、水素結合のモデルとして機能するだけでなく、酸性雨の形成、過剰な太陽放射の吸収、水滴の凝縮、化学反応など、多くの大気プロセスで重要な役割を果たすと考えられています。さらに、水二量体を完全に理解することは、液体および固体の水の水素結合をより完全に理解する上で重要な役割を果たすと考えられています。

参考文献
^ バッキンガム、AD水素結合、および水と水二量体の構造と特性。分子構造の雑誌 1991、 250、111から18。
^ ゴールドマン、N.、Leforestier、C.、およびSaykally、RJ、大気IIにおける水ダイマー:VRT(ASP-W)からの結果III電位面、物理化学Aのジャーナル、 2004、 108、P。787-794。
^ Schütz、M。; Brdarski、S。; Widmark、P.-O。; Lindh、R。; Karlström、G.ザ水ダイマー相互作用エネルギー:コンバージェンス相関レベルに基づいセット限界、ジャーナル・ケミカル・フィジックス、に1997、 107、4597から4605。
^ ジェフリー、GA; 水素結合入門(物理化学のトピックス)。オックスフォード大学出版局、米国(1997年3月13日)。ISBN  0-19-509549-9 ^ Rocher-Casterline、BE; Ch’ng、LC; モルナー、AK; Reisler、H.化学物理学会誌 2011、 115、6903から6909 DOI:10.1063 / 1.3598339 ^ Ch’ng、LC; サマンタ、AK; Czakó、G。; ボーマン、JM; Reisler、H.米国化学会誌 2012、 134、15430 DOI:10.1021 / ja305500x ^ シャンク、A。; 王、Y。; カレディン、A。; Braams、BJ; ボーマン。JM物理化学のジャーナル 2009、 130、144314のDOI:10.1063 / 1.3112403 ^ Leforestier、C。; Szalewicz、K。; Avoirdデア・バン、A. 化学物理学会誌 2012、 137、014305 DOI:10.1063 / 1.4722338 ^ Scheiner、S。水素結合のab initio研究:水二量体パラダイム。物理化学の年報 1994、 45、23から56。
^ 諸熊奎治; Pedersen、L。水素結合の分子軌道研究。二量体水のabinitio計算。化学物理学会誌 1968、 48、3275から3282まで。