COMPSOL डेटाबैंक के आधार पर विलयन ऊर्जाओं की प्रागुक्ति हेतु COSMO-आधारित एवं अवस्था-समीकरण दृष्टिकोणों का तुलनात्मक अध्ययन
Francisco Carlos Paes · Romain Privat · Jean-Noël Jaubert · Baptiste Sirjean — SSRN · preprint 4076715 · Fluid Phase Equilibria · 2022 · 23 pages
COMPSOL डेटाबैंक के आधार पर विलयन ऊर्जाओं की प्रागुक्ति हेतु COSMO-आधारित एवं अवस्था-समीकरण दृष्टिकोणों का तुलनात्मक अध्ययन
सॉल्वेशन ऊर्जा की गणना के कई क्षेत्रों में कई उपयोग हैं, जैसे पृथक्करण प्रक्रियाओं का डिज़ाइन, फार्माकोलॉजी और ड्रग-डिज़ाइन, और गतिज मॉडलिंग। इन अनुप्रयोगों के लिए थर्मोडायनामिक मॉडल की आवश्यकता होती है जो इस संपत्ति की तापमान निर्भरता को ध्यान में रखते हुए, सॉल्वेशन ऊर्जा की सटीक भविष्यवाणी करने में सक्षम हो, और जो तेज़ और मजबूत हों। इस ढांचे के भीतर, हमने दो COSMO-आधारित सातत्य सॉल्वेशन मॉडल (COSMO-RS और COSMO-SAC-dsp) की तुलना उनकी दक्षता (PSRK और UMR-PRU) के लिए अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त राज्य के पूर्वानुमानित घन समीकरणों के दो संस्करणों के साथ की है। इस प्रयोजन के लिए, COMPSOL डेटाबैंक से निकाले गए 65,000 डेटापॉइंट्स के एक बड़े प्रायोगिक सेट पर विचार किया गया। गिब्स सॉल्वेशन एनर्जी के लिए और साहित्य में पहली बार सॉल्वेशन की एन्ट्रापी और एन्थैल्पी दोनों के लिए गणना और प्रयोगात्मक डेटा के बीच तुलना की गई। सरल बाइनरी मिश्रण के लिए, जिसमें हाइड्रोजन बॉन्डिंग नहीं होती है, सभी मॉडल सॉल्वेशन गिब्स ऊर्जा के संबंध में 0.3 किलो कैलोरी/मोल से कम औसत पूर्ण विचलन के साथ सटीक भविष्यवाणियां प्रदान करने में सक्षम थे। अधिक जटिल सहयोगी मिश्रणों के लिए, COSMO-RS ने प्रयोगात्मक और गणना किए गए डेटा के बीच सबसे अच्छा सहसंबंध दिखाया, विशेष रूप से जलीय प्रणालियों के लिए; ईओएस के बीच, यह देखा गया है कि पीएसआरके मॉडल सर्वोत्तम सटीकता प्रदान करता है।
सॉल्वेशन गिब्स एनर्जी (Δsolv gᵢ) का अनुमान प्रक्रिया और उत्पाद डिजाइन में एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। यह देखते हुए कि यह थर्मोडायनामिक मात्रा विभिन्न रासायनिक प्रजातियों के बीच समानता की डिग्री से संबंधित है, यह बहुत उपयोगी हो सकती है, उदाहरण के लिए, पृथक्करण प्रक्रिया या रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त विलायक के चयन में। फार्माकोलॉजी और ड्रग-डिज़ाइन में सॉल्वेशन मात्रा की गणना भी एक महत्वपूर्ण मामला है, क्योंकि सॉल्वेशन घटना सीधे लक्ष्य प्रोटीन के लिए दिए गए जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ की आत्मीयता, साथ ही इसकी घुलनशीलता और रासायनिक स्थिरता को प्रभावित करती है [1-4]।
तरल-चरण विस्तृत रासायनिक गतिज मॉडल के लिए सॉल्वेशन ऊर्जा की भी आवश्यकता होती है, जिसमें बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाएं और रासायनिक प्रजातियां शामिल होती हैं, और पायरोलिसिस, दहन या वायुमंडलीय ऑक्सीकरण घटना को अनुकरण करने के लिए विकसित गैस-चरण मॉडल पर आधारित होती हैं [5-8]। ये उदाहरण पूर्वानुमानित और सटीक तरीकों की आवश्यकता पर प्रकाश डालते हैं जो सॉल्वेशन ऊर्जा की भविष्यवाणी कर सकते हैं और साथ ही तेज़ और मजबूत होते हैं और रासायनिक यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू किए जा सकते हैं। एक ध्यान देने योग्य विशेषता के रूप में, ये एप्लिकेशन तापमान की बड़ी रेंज को कवर करते हैं और इसलिए, सॉल्वेशन ऊर्जा के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉडल में एक शर्त के रूप में तापमान निर्भरता शामिल होनी चाहिए।
पृष्ठ 1 / 23 — अंग्रेज़ी मूल से Nerusa द्वारा अनुवादित।