お問い合わせ

[解析事例] MDによる溶解度パラメータの評価

全原子MD
界面・相分離・粒子分散性
分子構造・親和性・溶解性
マテリアルサイエンス
ライフサイエンス

分子構造と溶解度パラメータの関係

目的と手法

水、オクタン、ベンゼン、エタノール、メタノールの溶解度パラメータ(SP値、δ)を全原子モデルのMD計算により評価しました。水はSPC-FWモデルを使用し、その他の分子はJ-OCTAでのモデリングを行いました(力場はGAFFを用い、電荷はMO計算により求めた値を付与しました)。粒子数が700個程度となるように系内の分子数を決定し、それぞれの分子で単一組成の系を作成しました。境界条件は周期境界とし、MD計算には弊社ソルバーである「VSOP」を使用しました。

計算式

解析結果

NPTアンサンブルによる300KのMD計算を実施して緩和状態とし、さらに計算を実施して溶解度パラメータ算出用の時系列データを取得しました。溶解度パラメータ(SP値)の算出にはJ-OCTAのDPDモデラの機能を用いました。この手法は擬真空中の孤立鎖のポテンシャルエネルギーとバルク状態のポテンシャルエネルギーの差から凝集エネルギーを求め、以下の式により溶解度パラメータを算出するものです。

MDによる溶解度パラメータの推算値と実験値の比較 図1. MDによる溶解度パラメータの推算値と実験値の比較

表1. 密度および溶解度パラメータ MDによる推算値と実験値
  ρMD
[g/cm^3]
δMD
[(J/cm^3)^(1/2)]
ρexp
[g/cm^3]
δexp[1,2]
[(J/cm^3)^(1/2)]
water 1.01 52.6 1.00 47.9
octane 0.69 16.0 0.70 15.6
benzene 0.85 17.4 0.88 18.6
methanol 0.83 35.0 0.79 29.7
ethanol 0.82 30.1 0.79 26.2
  • ●参考文献
  • [1] A.Maiti and S. McGrother, J. Chem. Phys., 120, 3, 15 (2004)
  • [2] Allan F. M. Barton The CRC Handbook of Solubility Parameters and Other Cohesion Parameters, Second Edition CRC Press, (1991)

事例一覧

  • ※記載されている製品およびサービスの名称は、それぞれの所有者の商標または登録商標です。
*CONTACT

お問い合わせ

電話でのお問い合わせ:03-6261-7168 平日10:00〜17:00

※ お問い合わせページへアクセスできない場合

以下のアドレス宛にメールでお問い合わせください

cae-info@sci.jsol.co.jp

ページトップへ