Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Hydration numbers of biologically relevant divalent metal cations from ab initio molecular dynamics and continuum solvation methods

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F24%3A00584482" target="_blank" >RIV/61388963:_____/24:00584482 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1063/5.0192024" target="_blank" >https://doi.org/10.1063/5.0192024</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1063/5.0192024" target="_blank" >10.1063/5.0192024</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Hydration numbers of biologically relevant divalent metal cations from ab initio molecular dynamics and continuum solvation methods

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Hydration and, in particular, the coordination number of a metal ion is of paramount importance as it defines many of its (bio)physicochemical properties. It is not only essential for understanding its behavior in aqueous solutions but also determines the metal ion reference state and its binding energy to (bio)molecules. In this paper, for divalent metal cations Ca2+, Cd2+, Cu2+, Fe2+, Hg2+, Mg2+, Ni2+, Pb2+, and Zn2+, we compare two approaches for predicting hydration numbers: (1) a mixed explicit/continuum DFT-D3//COSMO-RS solvation model and (2) density functional theory based abinitio molecular dynamics. The former approach is employed to calculate the Gibbs free energy change for the sequential hydration reactions, starting from [M(H2O)2]2+ aqua complexes to [M(H2O)9]2+, allowing explicit water molecules to bind in the first or second coordination sphere and determining the most stable [M(H2O)n]2+ structure. In the latter approach, the hydration number is obtained by integrating the ion-water radial distribution function. With a couple of exceptions, the metal ion hydration numbers predicted by the two approaches are in mutual agreement, as well as in agreement with the experimental data.

  • Název v anglickém jazyce

    Hydration numbers of biologically relevant divalent metal cations from ab initio molecular dynamics and continuum solvation methods

  • Popis výsledku anglicky

    Hydration and, in particular, the coordination number of a metal ion is of paramount importance as it defines many of its (bio)physicochemical properties. It is not only essential for understanding its behavior in aqueous solutions but also determines the metal ion reference state and its binding energy to (bio)molecules. In this paper, for divalent metal cations Ca2+, Cd2+, Cu2+, Fe2+, Hg2+, Mg2+, Ni2+, Pb2+, and Zn2+, we compare two approaches for predicting hydration numbers: (1) a mixed explicit/continuum DFT-D3//COSMO-RS solvation model and (2) density functional theory based abinitio molecular dynamics. The former approach is employed to calculate the Gibbs free energy change for the sequential hydration reactions, starting from [M(H2O)2]2+ aqua complexes to [M(H2O)9]2+, allowing explicit water molecules to bind in the first or second coordination sphere and determining the most stable [M(H2O)n]2+ structure. In the latter approach, the hydration number is obtained by integrating the ion-water radial distribution function. With a couple of exceptions, the metal ion hydration numbers predicted by the two approaches are in mutual agreement, as well as in agreement with the experimental data.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-05940S" target="_blank" >GA23-05940S: Katalytické metalopeptidy coby propojení světa nízkomolekulárních katalyzátorů a metaloenzymů</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Chemical Physics

  • ISSN

    0021-9606

  • e-ISSN

    1089-7690

  • Svazek periodika

    160

  • Číslo periodika v rámci svazku

    8

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    9

  • Strana od-do

    084308

  • Kód UT WoS článku

    001178229000007

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85186281507