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to 卡开发发:又好好看了看,我的理解,就是COSMO-SAC是计算活度系数的模型,而要确定活度系数,必须知道分子间相互作用。该模型基本思想是,分子间相互作用,转化为带有屏蔽电荷的标准片段之间的相互作用(不同分子屏蔽电荷不同),就像基团贡献法那样。而后者并不能直接获得,但可以获得真实条件(针对几何优化构型)和理想条件(介电常数无穷大)之间的吉布斯自由能变。该自由能变的计算,首先通过配分函数(统计热力学,沟通宏观与微观),考虑片段之间相互作用(具体的有静电自由能,空穴构造自由能以及色散自由能)可以直接获得片段活度系数表达式,然后通过加和即可。该思路跟体系是纯体系还是混合体系无关,无论纯体系还是混合体系,均可以获得,只是对混合体系,与体系组分含量有关。
上述COSMO-SAC活度系数模型,采用了COSMO思想。亦即在计算吉布斯自由能过程中,将溶剂看成是理想导体(亦即介电常数无穷大,电子在其中移动无任何阻力)。但溶质分子本身是有极性的,于是在溶质占据的空腔表面,有与溶质极性相反的电荷分布。用这个近似(实际上溶剂并不理想,所以这样处理可以看成一种近似)替代溶质周围的溶剂(亦即用理想条件下产生的电场替代溶剂。既然是场,那么必然是连续的),有两个好处,一个由于自由度变少,计算上易于处理,另一个是物理意义明确,可以准确确定静电作用力。所以,COSMO只是一种思想,即将溶剂化看成是连续的导体产生的电场对溶质的影响。而COSMO-SAC利用了这样的思想,并结合其他知识,用以计算活度系数。
具体到MS软件,如果勾选Use COSMO,如果将介电常数自己输入一个很大的值(最高10000),那么也就相当于溶剂是理想的,而如果自己选择一个溶剂,则这是一个真实的溶剂,这就是推导活度系数公式过程的热力学循环中的第三个步骤,那么这时候就相当于将溶质分子从理想气体状态移到真实溶剂(凝聚相)中,此时进行的计算,叫做COSMO-RS,即在真实溶剂中的COSMO模型,这时候计算的活度系数,是无限稀释活度系数。
但这个COSMO-RS和COSMO-SAC关系又为何呢,还没太搞懂。 |
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