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Ab Initio and Density Functional Study of Complexes between the Methylamines and Water

机译：甲胺与水配合物的从头算和密度泛函研究

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We present results of ab initio and density functional studies of the interaction between the methylamines (methylamine (MA), dimethylamine (DMA), and trimethylamine (TMA)) and one or two water molecules. The structures and energetics of the hydrogen-bonded complexes of MA and DMA with one and two water molecules and of TMA with one water molecule are reported at three levels of theory: MP2/6-31+G(d,p), B3LYP/6-31+G(d,p), and B3LYP/6-311+G(2d,p). All three levels of theory give ZPE and BSSE corrected binding energies of 20-22 kJ mol~(-1) for the 1:1 complexes and 32-40 kJ mol~(-1) for the 1:2 complexes. The calculated thermodynamics of 1:1 and 1:2 complex formation are used to estimate the adsorption thermochemistry of the amines at the air-water interface. This adsorption is best described by a "critical complex" formed of one amine molecule and two water molecules. The formation of the amine-water complexes in the atmosphere is also briefly discussed. Because of the strong hydrogen bonding possible, such complexes could act as cloud condensation nuclei.
机译：我们介绍了从头算和密度泛函研究甲胺（甲胺（MA），二甲胺（DMA）和三甲胺（TMA））与一个或两个水分子之间相互作用的结果。在三个理论水平上报道了MA和DMA与一个和两个水分子和TMA与一个水分子的氢键复合物的结构和能量学：MP2 / 6-31 + G（d，p），B3LYP / 6-31 + G（d，p）和B3LYP / 6-311 + G（2d，p）。所有这三个理论水平都给出了1：1配合物的ZPE和BSSE校正的结合能为20-22 kJ mol〜（-1），而1：2配合物为32-40 kJ mol〜（-1）。计算出的1：1和1：2配合物形成的热力学用于估算胺在空气-水界面的吸附热化学。这种吸附最好用一个胺分子和两个水分子形成的“关键络合物”来描述。还简要讨论了大气中胺-水配合物的形成。由于可能的强氢键作用，此类络合物可充当云凝结核。

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