密度泛函理论与分子力学方法研究沥青质分子间的π-π堆积作用

摘要：

为准确描述沥青质分子间的π-π堆积作用,采用密度泛函理论(DFT)和分子力学(MM)方法研究π-π堆积的势能面、质心距离(Re)和相互作用能(ΔEe).结果表明,DFT-D、DFT/mGGA、MM以及采用DNP+基组的DFT/GGA方法在描述苯和沥青质的S型、T型和PD型二聚体时均可得到典型的势能面;DFT/mGGA-M06L方法的精确度最高,得到的Re 和ΔEe 与苯的参考值相比,误差均小于 4.60％;S型沥青质二聚体的Re 与苯的非常接近,均为 0.388 nm,但ΔEe 比苯的大十余倍;T型沥青质二聚体中近距离作用的原子数越多,ΔEe 越大,但近距离作用的原子数只有一个或几个,导致ΔEe 明显小于S型;PD型沥青质二聚体的ΔEe 大于S型,且质心垂直距离(Rv)在约 0.35 nm时ΔEe 最大(接近S型的 2 倍),此时二聚体的片层间距明显小于S型,结构最稳定.

关键词：沥青质聚集体、π-π堆积作用、密度泛函理论、分子力场

所属期刊栏目：47

分类号：TE622.1(石油、天然气加工工业)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：189-196