COSMO-RS
COSMO-RS (abreviatura de CO nductor como S creening MO del para R eal S olvents) [1] es una química cuántica equilibrio termodinámica método basado con el fin de predecir potenciales químicos mu en líquidos. Procesa la densidad de carga de cribado σ en la superficie de las moléculas para calcular el potencial químico µ de cada especie en solución. Quizás en solución diluida deba considerarse un potencial constante. Como paso inicial, un COSMO químico cuántico [2]Se realiza el cálculo de todas las moléculas y los resultados (por ejemplo, la densidad de carga de detección) se almacenan en una base de datos. En un paso separado, COSMO-RS utiliza los resultados de COSMO almacenados para calcular el potencial químico de las moléculas en un disolvente líquido o una mezcla. Los potenciales químicos resultantes son la base de otras propiedades de equilibrio termodinámico como coeficientes de actividad , solubilidad , coeficientes de partición , presión de vapor y energía libre de solvatación. El método se desarrolló para proporcionar un método de predicción general sin necesidad de ajustes específicos del sistema.
Debido al uso de σ de los cálculos de COSMO, COSMO-RS no requiere parámetros de grupo funcional . Los efectos químicos cuánticos como las interacciones grupo-grupo, los efectos mesoméricos y los efectos inductivos también se incorporan en COSMO-RS mediante este enfoque.
El método COSMO-RS fue publicado por primera vez en 1995 por A. Klamt. [1] En 1998 se publicó una versión mejorada de COSMO-RS [3] y es la base para nuevos desarrollos y reimplementaciones. [4] [5] [6] [7] [8]
Siempre que se mantengan las suposiciones anteriores, el potencial químico µ en la solución se puede calcular a partir de las energías de interacción de los contactos superficiales por pares.
Dentro de la formulación básica de COSMO-RS, los términos de interacción dependen de la densidad de carga de cribado σ. Cada molécula y mezcla se puede representar mediante el histograma p (σ), el llamado perfil σ. El perfil σ de una mezcla es la suma ponderada de los perfiles de todos sus componentes. Usando la energía de interacción E int (σ, σ ') y el perfil σ del solvente p (σ'), el potencial químico µ s (σ) de una pieza de superficie con carga de apantallamiento σ se determina como:
Debido al hecho de que µ s (σ) está presente en ambos lados de la ecuación, debe resolverse iterativamente. Combinando la ecuación anterior con p x (σ) para un soluto x, y sumando las contribuciones combinatorias y dispersivas independientes de σ, el potencial químico para un soluto X en un solvente S da como resultado:
