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Chapitre 3. Développement d’un potentiel intermoléculaire polarisable
simple et précis
sur les atomes carbone (12-p/Dipole). Ces deux modèles reproduisent mieux le potentiel
électrostatique du benzène avec, respectivement, 6 et 8 % d’erreur. Ils seront, dans la
suite de ce chapitre, comparés au modèle à douze points (12-p) pour la reproduction des
énergies d’interaction électrostatique avec divers ions.
3.2.3 Interactions électrostatiques
Après avoir défini les modèles pour des molécules isolées, nous allons comparer les én-
ergies d’interaction du modèle électrostatique des molécules (eau, benzène, formaldéhyde,
formate) avec des ions et un dimère d’eau en utilisant SAPT (∆U
quantique.
SAP T
ele
) comme référence
Le but de cette étude est de reproduire le potentiel total des molécules en interaction.
Pour cela, il faut considérer la gamme de distances sur laquelle le potentiel doit être
décrit. Nous avons fait le choix d’un critère énergétique permettant de fixer les distances
d’interactions minimales et maximales. Dans chaque cas considéré, sur la courbe d’énergie
d’interaction totale (∆Utot), un minimum énergétique (Umin) est observé. La distance
à laquelle l’énergie calculée en mécanique quantique est Umin + 10 kcal/mol est prise
comme distance minimale pour l’interaction. La distance maximale d’interaction est
telle que ∆Utot tende vers zéro ou soit nulle. Cette sélection fournit un modèle où les
interactions à courtes distances n’ont pas un trop grand poids étant donné la surface
d’énergie potentielle parcourue à 300 K.
Dans un premier temps, je vais décrire les interactions de la molécule d’eau avec
des cations, des anions et enfin avec une autre molécule d’eau. Ensuite, je présenterai
l’interaction de la molécule de benzène et des cations et finalement, l’interaction du
formaldéhyde et de l’ion formate avec le cation calcium. Toutes ces interactions sont
schématisées sur la figure 3.3.
Interaction molécule d’eau–cations
Dans les articles [163, 164], les interactions de la molécule d’eau et de cations sont
présentées. Les cations sont Li + , Na + , Mg 2+ , K + et Ca 2+ . Le positionnement de ces
cations a lieu le long de l’axe C2 de la molécule d’eau, qui correspond au scénario le plus