一种用于寻找小型水多面体最低能量构型的离散方法

《The Journal of Physical Chemistry A》：A Discrete Approach for Finding the Lowest-Energy Configurations of Small Water Polyhedra

本文研究分子数少于20的三配位多面体水 clusters的质子构型能量学，结合离散方法考虑最偏好氢键类型、总偶极矩简化估计及位于正方形面平面的分子数。

　　

水团簇的多样性不仅源于氢（H?）键网络拓扑结构的不同，还源于氢原子（质子）在氢键中的不同排列方式。多面体形状是最小水团簇的典型特征。气体水合物的空腔也是多面体结构，这增加了研究多面体水团簇性质的实际意义。从理论角度来看，这些团簇的结构均匀性（即所有分子处于相同位置）尤为重要。最初为多面体水团簇开发出一种简单的分子间相互作用离散模型，这并非偶然。强效和弱效氢键模型（SWEB模型）能够根据能量对所有质子构型进行分类。本文致力于研究分子数少于20的三配位水多面体的质子构型能量特性。本文的独特之处在于，选择最低能量构型的候选者时采用了离散方法，同时考虑了最常见氢键类型的数量、总偶极矩的简化估计值以及位于正方形面平面上的分子数量。