Одинаковые формулы — разные результаты: почему кристаллы с бромом заставили химиков перепроверять расчеты in silico?
Исследователи из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН выяснили, что органические кристаллы с бромом могут стать своеобразным «стресс-тестом» для современных вычислительных методов в химии. Работа показала, что разные подходы к моделированию таких соединений нередко дают заметно отличающиеся результаты, а значит, расчеты требуют дополнительной проверки.
Исследование опубликовано в журнале Molecules.
Когда компьютер ошибается чаще обычного
Ученые сравнили четыре популярных метода квантово-химических расчетов, применяемых для изучения органических кристаллов с атомами брома и хлора. Если для хлорсодержащих соединений результаты разных моделей были относительно близкими, то в случае брома расхождения оказались существенно выше.
По словам авторов исследования, это означает, что бромированные кристаллы особенно чувствительны к неточностям вычислений. Поэтому их можно использовать как тестовые системы для проверки надежности новых расчетных подходов.
Такая проверка важна не только для фундаментальной науки. Ошибки в моделировании способны привести к неверному прогнозу свойств материалов — от лекарственных препаратов до органической электроники.
Почему бром оказался столь «чувствительным» элементом
Бром относится к тяжелым галогенам, а электроны вблизи его атомов движутся с учетом релятивистских эффектов. Из-за этого моделировать поведение таких систем значительно труднее, чем соединений с более легкими галогенами (фтором и хлором).
Источник: hi-tech.mail.ru