A molecular dynamics study of guest–host hydrogen bonding in alcohol clathrate hydrates
Notice bibliographique
Résumé
Clathrate hydrates are typically stabilized by suitably sized hydrophobic guest molecules. However, it has been experimentally reported that isomers of amyl-alcohol C5H11OH can be enclosed into the 5(12)6(4) cages in structure II (sII) clathrate hydrates, even though the effective radii of the molecules are larger than the van der Waals radii of the cages. To reveal the mechanism of the anomalous enclathration of hydrophilic molecules, we performed ab initio and classical molecular dynamics simulations (MD) and analyzed the structure and dynamics of a guest-host hydrogen bond for sII 3-methyl-1-butanol and structure H (sH) 2-methyl-2-butanol clathrate hydrates. The simulations clearly showed the formation of guest-host hydrogen bonds and the incorporation of the O-H group of 3-methyl-1-butanol guest molecules into the framework of the sII 5(12)6(4) cages, with the remaining hydrophobic part of the amyl-alcohol molecule well accommodated into the cages. The calculated vibrational spectra of alcohol O-H bonds showed large frequency shifts due to the strong guest-host hydrogen bonding. The 2-methyl-2-butanol guests form strong hydrogen bonds with the cage water molecules in the sH clathrate, but are not incorporated into the water framework. By comparing the structures of the alcohols in the hydrate phases, the effect of the location of O-H groups in the butyl chain of the guest molecules on the crystalline structure of the clathrate hydrates is indicated.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».