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J-GLOBAL ID：202102212461731568   整理番号：21A2113001

水中のアクチニルの構造記述を精密化するためのEXAFSと計算機シミュレーションの結合【JST・京大機械翻訳】

Combining EXAFS and Computer Simulations to Refine the Structural Description of Actinyls in Water

著者 (4件)： Perez-Conesa Sergio ,  Martinez Jose M. ,  Pappalardo Rafael R. ,  Marcos Enrique Sanchez
資料名： Molecules (Web)  (Molecules (Web))
巻： 25  号： 22  ページ： 5250  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7014A  ISSN： 1420-3049  CODEN： MOLEFW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： EXAFS分光法は,アクチノイド溶液の構造を解くための最も使用される技術の一つである。本研究では,4つのアクチニルカチオン,[UO_2]2+,[NpO_2]+および[PuO_2]2+のEXAFSスペクトルの系統的解析を,理論スペクトルと実験結果を比較することにより行った。これらは,量子力学的(B3LYP)ポテンシャルエネルギー表面を用いた水和イオンモデルに基づく最近開発した[AnO_2]2+/+H_2O力場を用いた古典的分子動力学シミュレーションから得たスナップショットからの個々の寄与を平均化することによって得られた。複雑なEXAFS信号の分析は,An-OylとAn-OW単一散乱経路,および[AnO_2]+/2+分子カチオンと第1殻水分子を含む多重散乱のものの両方が,非常に複雑な信号を生成するために一緒に混合されることを示す。B3LYP力場からシミュレートしたEXAFSは,k=68Å1領域が理論的に再現されるので,研究した事例のいくつかに対して合理的に一致した。ウラニルを除いて,全ての研究したアクチニルは,開殻電子配置であり,従って,シミュレートしたEXAFSスペクトルは,量子力学計算における静的および動的電子相関の包含によって生成されたAn-O結合距離の微小変化によってどのように影響を受けるかを調べた。NEVPT2ポテンシャルエネルギー面に基づく[NpO_2]+H_2O力場を開発した。典型的に0.07Åより小さいアクチニルアクアイオン幾何学上の電子相関によって取り込まれた小さな構造変化は,B3LYP力場から得られたものに関してシミュレートしたスペクトルを改善する。他の開殻アクチニル,[NpO_2]2+および[PuO_2]2+に対して,簡易戦略を採用して,シミュレートしたEXAFSスペクトルを改善した。参照構造として,NEVPT2最適化幾何学と,B3LYP力場を用いた対応するMDシミュレーションのDW因子を含めて計算した。実験とシミュレートしたEXAFSスペクトルの間の良好な一致を見出し,動的および静的相関の包含が開殻アクチニルアクアイオンの構造記述を精密化するという先験的推測を確認した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 幾何学 ,  最適化 ,  *計算機シミュレーション ,  核間距離 ,  電子相関 ,  アクチノイド ,  量子論 ,  スペクトル ,  カチオン ,  *EXAFS ,  水分子 ,  力の場
準シソーラス用語： B3LYP法 ,  分子動力学シミュレーション ,  スナップショット , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 水中のアクチニル ,  EXAFS ,  MDシミュレーション ,  力場開発 ,  FEFF ,  電子相関

分類 (4件)： 芳香族単環アルデヒド  (CF05160X) ,  動植物,微生物のその他の産生物質  (CF10090R) ,  複素環式化合物の結晶構造  (BK08030Q) ,  白金族元素の錯体  (CE01100E)

引用文献 (58件)：

• Choppin, G.R.; Jensen, M.P. Actinides in Solution: Complexation and Kinetics. In The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3rd ed.; Morss, L.R., Edelstein, N., Fuger, J., Katz, J.J., Eds.; Springer: Dordrecht, The Netherlands, 2008; Volume 4, Chapter 23; pp. 2524-2621.
• Cotton, S. Lanthanide & Actinide Chemistry; Wiley: London, UK, 2006.
• Bardin, N.; Rubini, P.; Madic, C. Hydration of Actinyl(VI), MO 2 + 2 aq (M = U, Np, Pu). An NMR Study. Radiochim. Acta 1998, 83, 189-194.
• Aaberg, M.; Ferri, D.; Glaser, J.; Grenthe, I. Structure of the hydrated dioxouranium (VI) ion in aqueous solution. An x-ray diffraction and proton NMR study. Inorg. Chem. 1983, 22, 3986-3989.
• Allen, P.G.; Bucher, J.J.; Shuh, D.K.; Edelstein, N.M.; Reich, T. Investigation of aquo and chloro complexes of UO 2 2 + , NpO 2 + , Np4+, and Pu3+ by X-ray absorption fine structure spectroscopy. Inorg. Chem. 1997, 36, 4676-4683.

タイトルに関連する用語 (4件)： 水中 ,  精密化 ,  EXAFS ,  計算機シミュレーション