Лонданаўскія сілы ў фізічнай і арганічнай хіміі: перагляд ролі стэрычных эфектаў і сучасныя падыходы для іх мадэлявання ў рэальных шмататамных сістэмах

London forces in physical and organic chemistry: reconsidering the role of steric effects and modern approaches for their modeling in real polyatomic systems

Roman Balabin () and Ivan Samoylenko
Additional contact information
Roman Balabin: BWAN - Brainware Analytics - ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]
Ivan Samoylenko: BWAN - Brainware Analytics - ETH Zürich - Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich]

Working Papers from HAL

Abstract: Да цяперашняга моманту назапашаны дастатковы эксперыментальны і тэарэтычны матэрыял, каб можна было ўпэўнена заявіць, што такому паняццю як "стэрычны эфект" патрабуецца пераасэнсаванне. Дадзены тэрмін і блізкі да яго "трэт-бутылавы эфект" былі створаны больш стагоддзі таму і здаваліся інтуітыўна зразумелым на раннім этапе развіцця фізічнай хіміі. Уплыў прасторавага аб'ёму малекулы на ход хімічнай рэакцыі стаў вызначальным ужо ў працах Фрыдрыха Кермана, Віктара Меера і Рудольфа Вегшайдэра. У той жа час, у названай фармулёўцы эфект ігнаруюць саму квантавую прыроду электронных узаемадзеянняў у хімічных сістэмах. Мадэль якія адштурхваюцца цвёрдых сфер, якая ляжыць у аснове "стэрычных эфектаў", у сутнасці з'яўляецца прадуктам чалавечага розуму і не з'яўляецца ўдалым кіраўніцтвам для пабудовы структурных мадэляў у квантавай рэальнасці малекулярнага свету. Пры мадэляванні цвёрдымі сферамі, якія нагадваюць більярдавыя шары, мы, у асноўным, ахопліваем стэрычнае адштурхванне – і, адначасова, ігнаруем сярэдне- і дальнадзейную электронную карэляцыю, якая з'яўляецца цэнтральным звяном дысперсійных сіл Лондана, адказных за прыцягненне. У гэтай справаздачы мы паспрабуем аднавіць баланс паміж прастатой і дакладнасцю ў апісанні хімічных працэсаў, выкарыстоўваючы для гэтага як раннія працы, так і апошнія эксперыментальныя вынікі. Мы таксама паспрабуем коратка ахарактарызаваць эканамічныя перспектывы ад укаранення новага падыходу ў індустрыяльную практыку - з улікам таго, хто больш карэктнае хімічнае мадэляванне сёння магчыма ў разумныя тэрміны пры выкарыстанні неспецыялізаваных вылічэнняў на графічных працэсарах (GPGPU). Выкарыстанне паралельнай архітэктуры графічнага працэсара для паскарэння вылічальных задач валодае высокай эканамічнай эфектыўнасцю, паколькі дазваляе палепшыць эксплуатацыйныя характарыстыкі вылічальных сістэм - паменшыць памер і энергаспажыванне пры захаванні вылічальнай магутнасці. Акрамя таго, такі падыход валодаем нізкім коштам на адзінку прадукцыйнасці. Гэты факт, і нашы новыя магчымасці па ўліку лонданаўскіх сіл у рэальных сістэмах, здольныя змяніць ролю квантавай хіміі як у фармакалагічнай прамысловасці, так і ў нафтаперапрацоўцы і нафтахіміі.

Keywords: Van der Waals interaction potential; Normal Alkanes; Crude oil; Biomedical Computing; Hexaphenylethane; Asphaltene aggregation; Electronic correlation effect; Petroleum industry; GPGPU; Raman spectroscopy and scattering; Density functional theory; Economics effectiveness; Economics of innovation; London dispersion forces; Rudolf Wegscheider; Viktor Meyer; Friedrich Kermann; Steric effects; Innovation -- Aspect économique (search for similar items in EconPapers)
Date: 2015-12-22
Note: View the original document on HAL open archive server: https://hal.science/hal-05650944v1
References: Add references at CitEc
Citations:

Published in BWAN150262, University of Missouri-Kansas City, UMKC; Brainware Analytics, BWAN. 2015, pp.89

Downloads: (external link)
https://hal.science/hal-05650944v1/document (application/pdf)

Related works:
This item may be available elsewhere in EconPapers: Search for items with the same title.

Export reference: BibTeX RIS (EndNote, ProCite, RefMan) HTML/Text

Persistent link: https://EconPapers.repec.org/RePEc:hal:wpaper:hal-05650944

DOI: 10.13140/RG.2.2.20304.98569

Access Statistics for this paper

More papers in Working Papers from HAL
Bibliographic data for series maintained by CCSD ().