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Enregistrement W2329880415 · doi:10.1021/ef202010p

Density Functional Theory Investigation of the Contributions of π–π Stacking and Hydrogen-Bonding Interactions to the Aggregation of Model Asphaltene Compounds

2011· article· en· W2329880415 sur OpenAlexaff
Leonardo Moreira da Costa, Stanislav R. Stoyanov, Sergey Gusarov, Xiaoli Tan, Murray R. Gray, Jeffrey M. Stryker, Rik R. Tykwinski, José Walkimar de M. Carneiro, Peter Rudolf Seidl, Andriy Kovalenko

Notice bibliographique

RevueEnergy & Fuels · 2011
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiquePetroleum Processing and Analysis
Établissements canadiensUniversity of AlbertaNational Institute for Nanotechnology
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésChemistryStackingHydrogen bondDensity functional theoryMoietyMoleculeNon-covalent interactionsMonomerComputational chemistryCrystallographyStereochemistryOrganic chemistryPolymer

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We performed density functional theory (DFT) calculations using the WB97Xd functional with a dispersion correction term and the 6-31G(d,p) basis set to study the contributions of π–π stacking and hydrogen-bonding interactions to the aggregation of asphaltene model compounds containing a 2,2′-bipyridine moiety covalently bonded to one (monosubstituted) and two (disubstituted) aromatic hydrocarbon moieties (phenyl, naphthyl, anthracyl, phenanthryl, and pyrenyl) through ethylene tethers. In these compounds, the N atoms of the 2,2′-bipyridine moiety provide lone pairs for hydrogen bonding to water molecules present in solution. The aggregation strength of the homodimers of these model compounds is evaluated in terms of the aggregation energies, enthalpies, and Δ G 298, as well as the π–π interaction distances. Geometry optimization and thermochemistry analysis results show that the homodimers of both mono- and disubstituted compounds are stable and have a negative Δ G 298 of aggregation because of π–π stacking interactions. Two water bridges containing one, two, or three water molecules per bridge span between two monomers and provide additional stabilization of the homodimers because of hydrogen bonding. The stabilization of the monosubstituted homodimers is the largest with two water molecules per bridge, whereas the stabilization of the disubstituted homodimers is the largest with three water molecules per bridge. The calculated 1 H nuclear magnetic resonance chemical shifts for the monomers and dimers of the three model compounds of this series synthesized to date are in excellent agreement with experimental results for dilute and concentrated solutions in chloroform, respectively ( Tan, X.; Fenniri, H.; Gray, M. R. Water enhances the aggregation of model asphaltenes in solution via hydrogen bonding. Energy Fuels 2009, 23, 3687). The Δ H and Δ G 298 results show that hydrogen bonding is as important as π–π interactions for asphaltene aggregation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,026
Tête enseignante GPT0,238
Écart entre enseignants0,212 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations136
Publié2011
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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