第32篇一作论文被J. Phys. Chem. B接受发表
本工作以近来报道的在气体分离膜应用中极具潜力的三维梯形聚合物为例,开发了适用于独特刚性链聚合物的新多尺度策略获得了系统粗粒化模型并对其溶液构象性质进行了系统的研究。主要地,首先拟合直接计算的相同面对面位向链段对间相互作用能得到非键粗粒化势,然后以全原子模拟得到的孤立链结构分布为参考利用分析势改良的IBI方法得到价键粗粒化势;以实验的室温密度和体积膨胀性为目标优化溶剂分子之间的非键势;特别地,采用了预先等效高温以期获得相似的热力学状态。结果表明:结构分布依赖于立体构型,价键势可以采用简谐函数或RB函数描述,非键势可以采用LJ12-6函数近似;获得的系统粗粒化势可以很好地重现真空中三聚链的末端距和总能量随温度的变化(恒容热容),从而证实具有很好的结构代表性和状态迁移性;对于较高分子量,全顺式链呈现弹簧形状,全反式链呈现直线形;进一步发现真空中全反式链末端距与回转半径和溶液中全顺式链末端距符合标度律,而真空中全顺式链的末端距和回转半径以及溶液中的回转半径不满足这些关系。进一步,这些构象行为(包括链长、溶剂的影响)可以利用链刚性、自相似性、链形状以及pi-pi堆叠相互作用很好地解释。感谢Friederike Schmid编辑和二位匿名评审专家的辛苦付出,非常有价值的修改意见使得这个工作得到了重要的完善。