XVIII Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул и школа "Компьютерное моделирование структуры и межмолекулярных взаимодействий в конденсированных фазах" 20–24 июня 2016 года, Ярославль |
|
|
|
МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
СИСТЕМ В СВЕРХКРТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ В.Е. Петренко Институт химии растворов им. Г.А. Крестова
РАН, Иваново Методы компьютерного эксперимента в настоящее время
стали популярным инструментом изучения свойств сверхкритических систем,
позволяющим решать широкий класс задач, зачастую недоступных
экспериментальным методам. Интерес к веществам в сверхкритическом состоянии,
резко возросший четверть века назад, предопределен, в большой степени, их
огромнейшей практической значимостью. Уникальные свойства диоксида углерода,
воды и ряда спиртов в сверхкритическом состоянии позволяют разработать
высокоэффективные, экономичные и экологически безопасные технологические
процессы, в которых данные флюиды играют роль растворителей, среды для
химических реакций, а также реагентов и катализаторов. Метод молекулярной динамики с успехом применяется
для получения теплофизических свойств, спектров, коэффициентов диффузии,
предсказания растворимости, описания и понимания процессов сольватации в
сверхкритических средах и многих других исследованиях. В лекции будут подробно обсуждены
основы молекулярно-динамического моделирования: методология моделирования;
границы применимости метода; недостатки и преимущества используемых моделей (жестких
и поляризуемых эмпирических).
Рассмотрены наиболее часто моделируемые
сверхкритические системы, в том
числе бинарные. Особое внимание будет уделено ограничениям и
перспективам. Например, вопросу о том, почему классическая молекулярная
динамика с большинством силовых полей не в состоянии смоделировать химические
реакции, и какие перспективы в этом направлении открывает неэмпирическая
молекулярная динамика, а также предсказанию спектроскопических величин и
возможности использования в таких исследованиях альтернативных подходов или
дополнительных методов. На основе собственных и литературных данных будут проанализированы особенности механизма сольватации некоторых природных фенольных соединений, явления кластерообразования, молекулярной агрегации в смешанном растворителе. В лекции будут представлены результаты работ,
выполненных при частичной финансовой поддержке Российского фонда
фундаментальных исследований (проект 14-03-00497-а). |