О КОЛИЧЕСТВЕННОЙ СРЕДНЕПОЛЕВОЙ ТЕОРИИ ГИДРОФОБНОГО ЭФФЕКТА НЕЙТРАЛЬНЫХ И ЗАРЯЖЕННЫХ МОЛЕКУЛ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
Ситников Г.В., Нечаев С.К., Таран М.Д.

Поступила в редакцию: 8 Июля 2005

PACS: 82.70.Uv

DJVU (211K)

PDF (595K)

В настоящей работе рассмотрена самосогласованная двухмасштабная теория взаимодействия гидрофобной молекулы с водным окружением, позволяющая количественно вычислять ширину гидрофобного слоя для молекул произвольной геометрии, явно учитывая структуру воды посредством корреляционной функции чистой жидкости. В рамках данного подхода вычислены профиль плотности ρ(r) вокруг молекулы произвольной геометрии, а также свободная энергия растворения Δ G(R), связанная с переносом молекулы из вакуума в жидкость. Настройка параметров модели осуществлялась путем сравнения результатов численного моделирования методом Монте-Карло, взятых из литературы, с предсказаниями модели для молекул сферической геометрии. В рамках разработанного подхода определена также свободная энергия взаимодействия Δ G(D) двух сфер радиуса R, разнесенных на расстояние D друг от друга. Обобщение модели на случай электростатических взаимодействий осуществлено в рамках самосогласованной схемы, в которой вода моделируется газом точечных диполей. Анализ полученных уравнений показывает, что в предельном случае слабых электрических полей настоящая теория совпадает с электростатической теорией непрерывной среды с эффективной диэлектрической проницаемостью.