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Hybrid discrete‐continuum solvation methods
Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science ( IF 16.8 ) Pub Date : 2019-08-04 , DOI: 10.1002/wcms.1440 Josefredo R. Pliego 1 , Jose M. Riveros 2
Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science ( IF 16.8 ) Pub Date : 2019-08-04 , DOI: 10.1002/wcms.1440 Josefredo R. Pliego 1 , Jose M. Riveros 2
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Hybrid discrete‐continuum approaches for solvation have been widely applied for diverse problems in chemistry suck as pKa calculation in aqueous and nonaqueous solvents, activation free energy barriers for ionic processes in solution, and surface reactions. A special version of this approach, the cluster‐continuum quasichemical model, has also been used for establishing a single‐ion solvation free energy scale in different solvents compatible with the tetraphenylarsonium tetraphenylborate assumption. The use of discrete‐continuum solvation methods can lead to meaningful improvement with respect to pure continuum solvation models for modeling diverse chemical process in solution. In the case of pKa calculations, there are cases where the root mean squared error is as large as 7 pKa units with pure continuum solvation model and becomes around 1 pKa unit with the hybrid approach. For complex reactions in solution, errors as large as 10 kcal/mol for activation free energies with the pure continuum approach can be substantially reduced with the inclusion of explicit solvent molecules. A discussion of the theory of hybrid discrete‐continuum methods is also presented and further development is expected in the coming years.
中文翻译：
混合离散连续溶剂化方法
混合离散连续为溶剂化的方法已被广泛地应用于化学各种问题吮吸为p ķ一个在水性和非水性溶剂，在溶液中的离子处理活化自由能的障碍，和表面反应的计算。这种方法的一个特殊版本，即簇连续谱准化学模型，也已用于在与四苯基硼酸四苯硼鎓假设相容的不同溶剂中建立单离子溶剂化自由能标度。离散连续溶剂化方法的使用相对于用于建模溶液中各种化学过程的纯连续介质溶剂化模型可以带来有意义的改进。在p K a的情况下根据计算，在某些情况下，采用纯连续介质溶剂化模型的均方根误差高达7 p K a单位，而使用混合方法时，其均方根误差约为1 p K a单位。对于溶液中的复杂反应，使用纯连续谱方法可以大大减少激活自由能的最大误差为10 kcal / mol，而包括明确的溶剂分子。还介绍了混合离散连续谱方法的理论，并在未来几年中有望得到进一步发展。
更新日期：2019-08-05
中文翻译：
混合离散连续溶剂化方法
混合离散连续为溶剂化的方法已被广泛地应用于化学各种问题吮吸为p ķ一个在水性和非水性溶剂，在溶液中的离子处理活化自由能的障碍，和表面反应的计算。这种方法的一个特殊版本，即簇连续谱准化学模型，也已用于在与四苯基硼酸四苯硼鎓假设相容的不同溶剂中建立单离子溶剂化自由能标度。离散连续溶剂化方法的使用相对于用于建模溶液中各种化学过程的纯连续介质溶剂化模型可以带来有意义的改进。在p K a的情况下根据计算，在某些情况下，采用纯连续介质溶剂化模型的均方根误差高达7 p K a单位，而使用混合方法时，其均方根误差约为1 p K a单位。对于溶液中的复杂反应，使用纯连续谱方法可以大大减少激活自由能的最大误差为10 kcal / mol，而包括明确的溶剂分子。还介绍了混合离散连续谱方法的理论，并在未来几年中有望得到进一步发展。
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