Extension du Champ de Force Universel aux Cadres Organo-Métalliques

Le Champ de Force Universel (UFF) (Rappé et al., J. Am. Chem. Soc. 1992) fournit une approche générale à la mécanique moléculaire pour les molécules et matériaux composés d'éléments de tout le tableau périodique. Bien que la méthode soit ajustable par la spécification des ordres de liaison et l'introduction de charges effectives, la liste actuellement disponible des types d'atomes est insuffisante pour traiter divers systèmes contenant des métaux de transition, y compris les cadres organo-métalliques (MOFs). Comme les MOFs sont des matériaux composites construits à partir d'une combinaison de blocs de construction individuellement stables, une pléthore de structures de MOFs est possible, et la prédiction de leur structure avec une méthode peu coûteuse est importante. Nous avons étendu l'ensemble de paramètres UFF pour inclure les éléments métalliques de transition Zn, Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Cr, V, Ti, Sc et Al, tels qu'ils se trouvent dans les MOFs, et avons proposé des paramètres O supplémentaires qui fournissent des structures fiables des clusters d'oxyde métalliques des connecteurs. Nous avons évalué les performances de l'extension MOF à l'UFF (UFF4MOF) par rapport aux données expérimentales disponibles et aux calculs DFT. Les paramètres sont disponibles dans divers programmes bien répandus, incluant GULP, deMonNano, et ADF, et toutes les informations sont fournies pour les inclure dans d'autres codes de mécanique moléculaire.