已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Reaction sampling and reactivity prediction using the stochastic surface walking method

势能面 化学 反应性(心理学) 采样(信号处理) 分解 伞式取样 计算化学 化学空间 反应机理 化学反应 反应动力学 分子 分子动力学 生物系统 计算机科学 有机化学 医学 替代医学 滤波器(信号处理) 病理 生物 计算机视觉 生物化学 药物发现 催化作用
作者
Xiaojie Zhang,Zhi‐Pan Liu
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:17 (4): 2757-2769 被引量:85
标识
DOI:10.1039/c4cp04456h
摘要

The prediction of chemical reactivity and thus the design of new reaction systems are the key challenges in chemistry. Here, we develop an unbiased general-purpose reaction sampling method, the stochastic surface walking based reaction sampling (SSW-RS) method, and show that the new method is a promising solution for reactivity prediction of complex reaction systems. The SSW-RS method is capable of sampling both the configuration space of the reactant and the reaction space of pathways, owing to the combination of two recently developed theoretical methods, namely, the stochastic surface walking (SSW) method for potential energy surface (PES) exploration and the double-ended surface walking (DESW) method for building pathways. By integrating with first principles calculations, we show that the SSW-RS method can be applied to investigate the kinetics of complex organic reactions featuring many possible reaction channels and complex hydrogen-bonding networks, as demonstrated here using two examples, epoxypropane hydrolysis in aqueous solution and β-d-glucopyranose decomposition. Our results show that simultaneous sampling of the soft hydrogen-bonding conformations and the chemical reactions involving hard bond making/breaking can be achieved in the SSW-RS simulation, and the mechanism and kinetics can be predicted without a priori information on the system. Unexpected new chemistry for these reactions is revealed and discussed. In particular, despite many possible pathways for β-d-glucopyranose decomposition, the SSW-RS shows that only β-d-glucose and levoglucosan are kinetically preferred direct products and the 5- or 7-member ring products should be secondary products derived from β-d-glucose or levoglucosan. As a general tool for reactivity prediction, the SSW-RS opens a new route for the design of rational reactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
1秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
JamesPei应助111采纳,获得10
2秒前
2秒前
完美世界应助imfangyu采纳,获得10
2秒前
XXHH发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Solitude完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助大海u发货采纳,获得10
11秒前
走心君发布了新的文献求助10
11秒前
刚刚完成签到 ,获得积分10
12秒前
15秒前
天外完成签到,获得积分10
15秒前
realahmed完成签到,获得积分10
15秒前
我是老大应助哈哈哈采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
Jasper应助小楠楠采纳,获得10
18秒前
18秒前
图图发布了新的文献求助30
20秒前
小张完成签到,获得积分10
21秒前
Glimmer完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
oo发布了新的文献求助10
22秒前
走心君完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
流年发布了新的文献求助30
23秒前
马腾发布了新的文献求助10
23秒前
brayon完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
顺利完成签到 ,获得积分10
24秒前
活着完成签到,获得积分10
25秒前
ruan发布了新的文献求助10
26秒前
华仔应助无私谷梦采纳,获得10
27秒前
个性的从蓉完成签到,获得积分10
28秒前
禹卓发布了新的文献求助10
29秒前
枳奺完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8874644
关于积分的说明 18733012
捐赠科研通 6932263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199668
关于科研通互助平台的介绍 2374362
邀请新用户注册赠送积分活动 2174251