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[解析事例] COSMO法による物性推算

量子化学・DFT
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マテリアルサイエンス

分子の電荷分布をもとに物性を推算

COSMO-RS[1]やCOSMO-SAC[2]による物性予測は分子系の種々の物性の予測手法として広く使われています。COSMO法は電子状態計算に基づき1分子の周囲の電荷分布の情報(σプロファイル)を計算し、それをベースとして統計力学的な手段により凝縮系の自由エネルギーや活量を議論する手法です。

J-OCTAではGaussianとのソフトウェアIFによってσプロファイルを計算可能であり、種々の物性予測に用いることができます。また機械学習モデルによる高速なσプロファイルの計算機能を用いるとハイスループット計算によって材料のスクリーニングにも用いることができます。[3]

図1にはアセトン分子の電荷分布とσプロファイルを示しました。
図2にはσプロファイルを用いて水-オクタノール分配係数Kowを予測した結果を示します。実験値[2]とよく一致していることが確認できます。

J-OCTAは今後もCOSMO法による物性推算の適用範囲を拡大していきます。

図1. アセトン分子のσプロファイルと表面電荷分布図1. アセトン分子のσプロファイルと表面電荷分布

図2. σプロファイルから計算したKowと実験値との比較図2. σプロファイルから計算したKowと実験値との比較

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