Encaged molecules in external electric fields: A molecular “tug-of-war”

电场 星团(航天器) 分子 化学物理 轨道能级差 化学 领域(数学) 氢键 化学极性 原子物理学 分子物理学 物理 量子力学 计算机科学 有机化学 数学 程序设计语言 纯数学
作者
Nalini D. Gurav,Shridhar P. Gejji,Libero J. Bartolotti,Rajeev K. Pathak
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:145 (7) 被引量:6
标识
DOI:10.1063/1.4960608
摘要

Response of polar molecules CH3OH and H2O2 and a non-polar molecule, CO2, as “guests” encapsulated in the dodecahedral water cage (H2O)20 “host,” to an external, perturbative electric field is investigated theoretically. We employ the hybrid density-functionals M06-2X and ωB97X-D incorporating the effects of damped dispersion, in conjunction with the maug-cc-pVTZ basis set, amenable for a hydrogen bonding description. While the host cluster (cage) tends to confine the embedded guest molecule through cooperative hydrogen bonding, the applied electric field tends to rupture the cluster-composite by stretching it; these two competitive effects leading to a molecular “tug-of-war.” The composite remains stable up to a maximal sustainable threshold electric field, beyond which, concomitant with the vanishing of the HOMO-LUMO gap, the field wins over and the cluster breaks down. The electric-field effects are gauged in terms of the changes in the molecular geometry of the confined species, interaction energy, molecular electrostatic potential surfaces, and frequency shifts of characteristic normal vibrations in the IR regime. Interestingly, beyond the characteristic threshold electric field, the labile, distorted host cluster fragmentizes, and the guest molecule still tethered to a remnant fragment, an effect attributed to the underlying hydrogen-bonded networks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
zydaphne完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
suiFeng完成签到,获得积分10
2秒前
OSASACB完成签到 ,获得积分10
2秒前
syfsyfsyf完成签到,获得积分20
3秒前
LZH完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Yellue完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
饱满的鑫发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
LZH发布了新的文献求助10
5秒前
简单白风完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
数学情缘发布了新的文献求助10
6秒前
右右发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
ouou发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
天真囧发布了新的文献求助10
9秒前
完美背包完成签到,获得积分10
9秒前
Tireastani应助hukun100采纳,获得30
9秒前
我先睡了发布了新的文献求助30
9秒前
萱1988发布了新的文献求助10
10秒前
大鲨鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
zhangwj226完成签到,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助12334采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助火龙果采纳,获得10
11秒前
kkk完成签到,获得积分10
11秒前
吗喽发布了新的文献求助10
11秒前
Inory007发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
看我细节发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529292
关于积分的说明 11244137
捐赠科研通 3267685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803843
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808600