Modelo de Dipolos de Langevin para Cálculos ab Initio de Processos Químicos em Solução: Parametrização e Aplicação às Energias Livres de Hidração de Solutos Neutros e Iônicos e Análise Conformacional em Solução Aquosa

Uma nova parametrização do modelo de dipolo de Langevin (LD) é desenvolvida para cálculos ab initio de processos químicos em solução aquosa. Esta parametrização é implementada nas versões iterativa (ILD) e não iterativa (NLD) do modelo LD. O conjunto de treinamento para a nova parametrização abrangeu energias livres de solvatação de 44 solutos neutros e 39 solutos iônicos que continham os átomos C, O, N, P, S, F e Cl. O desempenho do modelo é avaliado examinando sua capacidade de representar o conjunto de treinamento geral, diferenças de pKa de compostos estruturalmente relacionados e mudanças relacionadas à conformação na energia de solvatação do 1,2-etilenoglicol (glicol). Também são discutidos os efeitos da polarização do soluto e da correlação eletrônica. O desempenho geral do modelo é considerado comparável ou ligeiramente melhor do que o modelo de continuidade PCM de Tomasi e colaboradores. No entanto, a representação explícita simplificada das moléculas de solvente do modelo LD pode permitir uma compreensão um pouco mais clara da origem molecular dos diferentes efeitos do solvente do que aquela obtida por modelos de continuidade. A versão atual do modelo pode ser usada como um programa autônomo com a saída padrão dos programas Gaussian ou relacionados.