1、本論文圍繞溶質(zhì)一溶劑相互作用這一主題，采用量子化學(xué)方法并結(jié)合一些有機(jī)分子和水合離子性質(zhì)開(kāi)展了一些研究。本文內(nèi)容分為五部分。 第一部分概述了研究溶劑效應(yīng)的意義和到目前為止溶劑效應(yīng)的研究進(jìn)展。 第二部分詳細(xì)介紹了什么是溶劑化過(guò)程和描述溶劑效應(yīng)的一些參數(shù)，以及幾種重要的溶劑化模型，并分別介紹了基于不同的模型而發(fā)展的兩種不同的理論計(jì)算方法，一種是嚴(yán)格的量子化學(xué)計(jì)算方法(自洽反應(yīng)場(chǎng)方法)，另一種是采用經(jīng)典力場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)模擬方法，兩種

2、方法各有特色和優(yōu)缺點(diǎn)。 第三部分，用基于極化連續(xù)介質(zhì)模型(PCM)的自洽反應(yīng)場(chǎng)方法對(duì)40種有機(jī)分子的水溶液體系進(jìn)行了研究。并運(yùn)用不同的基組在DFT(B3LYP，B3P86)和MP4水平上系統(tǒng)地計(jì)算了這些溶質(zhì)在水中的溶劑化自由能(△G<,sol>)，以及它們分別在真空中和水中的偶極矩，把這些計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值以及分子動(dòng)力學(xué)結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)通過(guò)DFT方法得到的△G<,sol>值和實(shí)驗(yàn)值符合的最好，尤其用B3LYP/6-31+G<'*>

3、方法得到的△G<,sol>和偶極矩不僅精確而且計(jì)算效率高。此外，溶劑效應(yīng)對(duì)分子的偶極矩也有一定的影響，這些有機(jī)分子在水中的偶極矩比在真空中的偶極矩大。所以，本文認(rèn)為DFT-PCM方法配以合適的基組比較適合于研究中、小分子的溶劑化自由能和偶極矩。隨后，應(yīng)用DFT-PCM方法預(yù)測(cè)了五種磺胺類藥物在水、乙醇、丙酮、二氯乙烷不同溶劑中的一些性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)磺胺類藥物在水中的溶劑化自由能是最大的，相比而言，它們較容易溶解在水中。此外，還得到了這些磺胺類

4、藥物分別在真空和在這些溶劑中的偶極矩，并得到隨著溶質(zhì)所處的環(huán)境的電介質(zhì)常數(shù)的增大，這五種磺胺藥物的偶極矩也會(huì)增大。 第四部分，利用Moldy分子動(dòng)力學(xué)模擬并結(jié)合分子內(nèi)相互作用勢(shì)MCY來(lái) 研究水合鎂離子的性質(zhì)。選模擬系統(tǒng)包括一個(gè)二價(jià)的鎂離子和216個(gè)水分子，在溫度為330K下，計(jì)算了系統(tǒng)內(nèi)不同原子對(duì)之間的徑向分布函數(shù)(RDF)，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)值基本一致。而且還從其徑向分布函數(shù)看出，鎂離子的出現(xiàn)并沒(méi)有使得鎂離子周圍的第一水化層水分子