Molecular Dynamics Study of Guest–Host Hydrogen Bonding in Ethylene Oxide, Trimethylene Oxide, and Formaldehyde Structure I Clathrate Hydrates
Notice bibliographique
Résumé
Molecular dynamics simulations are used to study the guest–host hydrogen bonding and guest dynamics in the clathrate hydrate phases of trimethylene oxide (TMO), ethylene oxide (EO), and formaldehyde (FA) as polar guests. Two water models, the SPC/E and TIP4P/ice, were used in the simulations. Binary hydrates are constructed with these guests in the large 14-sided cages and methane placed in the small 12-sided cages of the structure sI clathrate hydrates. The results of these simulations are compared with the nonpolar guests with analogous structures, cyclobutane (CB), cyclopropane (CP), and ethane, respectively, for TMO, EO, and FA. These simulations show that oxygen atoms of the cyclic ethers and carbonyl oxygen of formaldehyde form hydrogen bonds to differing degrees with cage water hydrogen atoms. The TMO size is larger than that of the EO and FA molecules and the closer proximity of the atoms of this large guest to the cage water molecule enhances the probability of guest–host hydrogen bonding in the TMO clathrate. The TMO oxygen atom is tethered by a lattice water hydrogen atom by hydrogen bonding for longer times, which reduces the range of translational and rotational motions of the TMO guests in the cages compared to EO and FA. The effect of guest–host hydrogen bond formation is the insertion of Bjerrum L-defects in the clathrate water lattice. We consider guest dynamic properties such as velocity autocorrelation function (VACF) and orientational autocorrelation function (OACF) of the different guests in these hydrate phases and compare the hydrogen bonding and non-hydrogen bonding analogues. We discuss some other potential experimentally observable effects of the guest–host hydrogen bonding on the guest and water dynamics in the corresponding clathrate hydrates.
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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) | 0,001 | 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 ».