关于分散性、极性相互作用以及溶剂化作用和内聚能。第一轮讨论

《Fluid Phase Equilibria》：On dispersion and polar interactions and solvation and cohesion energies. A first round

氢键相互作用与分子动力学模型在溶胀热力学中的应用研究。本文提出基于量子化学计算的QC-LSER分子描述符，用于预测极性和分散非氢键相互作用对溶胀焓的贡献，解决了LSER模型依赖实验数据的问题。通过对比LSER估算值与实验数据，验证了新方法在预测溶胀焓（ΔH12S）、极性贡献（πa和πb）及分散贡献（fE和fV参数）中的准确性。研究还探讨了溶剂极性参数与凝聚能的关系，以及自溶胀焓与蒸发热化合物的关联性。

　　分子热力学是研究分子间相互作用及其对热力学量的具体贡献的重要领域。理解这些相互作用的性质及其在热力学中的作用，是实现更准确的热力学预测和计算的关键。在该领域中，许多极性尺度和相关的分子间相互作用分类已被提出，但这些尺度之间的信息交换并不总是容易，常常引起很多混淆。因此，本文旨在建立一个坚实的热力学框架，以便可靠地交换这些信息。该工作是我们在预测氢键相互作用对溶剂化焓和自由能贡献方面最近研究的延续，重点研究了其他主要贡献，即分散和极性相互作用对溶剂化能量的影响。

分子间相互作用可以分为多个类别，包括静电和非静电作用、极性和非极性作用等。静电相互作用来源于分子表面电荷的分布，而非静电相互作用则包括分散和溶腔相互作用等。极性相互作用通常涵盖从强方向性到相对较弱的范围，而非极性相互作用则包括分散和/或溶腔相互作用。部分电荷的波动会导致分子表面的极化，从而与诱导偶极或（诱导-诱导）分散的分子间力相互作用。极性相互作用还可以进一步细分为偶极性（Keesom型）和诱导性（Debye型）相互作用，而较弱的伦敦型相互作用则被视为分散相互作用。术语“范德华相互作用”也被用来描述极性和非极性相互作用的各种范围。

因此，分子间相互作用的贡献很难用明确的界限划分，各种不同的分类方式也常常导致混淆。然而，本文的重点在于，这些相互作用的贡献在热力学中往往不是独立存在的，而是结合在一起的。这使得我们有必要开发新的方法，以便更准确地预测分散和极性相互作用对溶剂化能量的贡献，并尽可能地摆脱上述限制。这些新方法基于量子化学计算得到的分子描述符，称为QC-LSER描述符。预测结果与实验数据和其他预测方法进行了比较，并在补充信息文件中详细报告了与原始LSER计算的对比情况。

在实际应用中，这些相互作用的贡献对溶剂化能量和溶剂化过程中的其他热力学参数如溶解度、分配系数等具有重要意义。因此，本文对这些相互作用的描述符进行了深入分析，并讨论了它们在预测中的应用。在这些研究中，我们特别关注了溶剂化能量与凝聚能、蒸发焓和内部压力之间的关系。基于这些分析，我们尝试建立了一些简单且通用的方法，用于预测分散和极性相互作用对溶剂化能量的贡献。

在进行这些研究时，我们发现传统的LSER模型存在一些局限性。这些模型通常依赖于实验数据进行参数拟合，而实验数据的获取不仅需要大量的实验工作，而且在某些情况下还存在数据不足的问题。因此，为了提高预测的准确性，我们开发了一种基于量子化学计算的新方法。该方法使用了QC-LSER描述符，这些描述符能够更全面地反映分子表面的电荷分布和相互作用特性。

在本研究中，我们对溶剂化能量的预测方法进行了深入探讨，并通过大量的计算验证了其有效性。这些计算表明，新方法在预测分散和极性相互作用的贡献方面具有较高的准确性。此外，我们还对预测结果与实验数据和其他模型进行了比较，以评估其可靠性。这些结果表明，新方法能够提供比传统方法更准确的预测，并且具有更广泛的适用性。

本文还讨论了量子化学计算在预测分子间相互作用中的作用。通过量子化学计算得到的描述符，可以更准确地反映分子间相互作用的物理本质。这使得我们能够开发出更加精确的预测模型，从而为分子热力学研究提供新的工具。这些描述符不仅能够用于预测溶剂化能量，还能够用于其他热力学参数的计算，如分配系数、溶解度等。

在进行这些研究时，我们还考虑了不同溶剂和溶质的特性对相互作用的影响。例如，溶剂的极性和分散性对溶剂化能量的贡献是不同的，而溶质的极性和分散性也会对其在溶剂中的行为产生影响。因此，我们需要对这些因素进行综合考虑，以便更准确地预测分子间相互作用的贡献。

总之，本文的研究为分子热力学提供了新的视角和方法，特别是在预测分散和极性相互作用对溶剂化能量的贡献方面。通过引入基于量子化学计算的描述符，我们能够开发出更准确和可靠的预测模型，从而为相关领域的研究和应用提供了新的工具和方法。这些研究不仅有助于理解分子间相互作用的性质，还为溶剂化过程的热力学计算提供了新的思路和方法。