We report the parameters of an empirical force field which well predicts vapor pressure of metal (Ti)-organic compound. Since most of the pre-existing empirical force field were developed with organic compounds, they poorly predicts the properties of compounds which contains metal like titanium.
We found that vapor pressure has a correlation with molecular size, density and heat of vaporization of the molecule. In this study we report the parameters of an empirical force field for given titanium-involving five molecules ($TiCl_4$ (titanium tetrachloride), TDMAT (tetrakis(dimethylamino)titanium), TDEAT (tetrakis (diethylamino)titanium), $Ti(OiPr)_4$ (titanium tetraisopropoxide), $CpTi(OiPr)_3$ (cyclopentadienyl titanium tri-isopropoxide)) using same functional form of Dreiding force field.
First we derived the bonded interaction parameter from experimental work and DFT calculations. In this process we can also derive the point charge of each atoms which is needed for the non-bonded interaction. Then we derived the van der Waals parameters by finding the scaling factor (which we multiple with its default value) that well predicts the density and the heat of vaporization. For the molecule that the experimental value of density and heat of vaporization were not reported we used several methods to derive the van dew Waals parameters.
본 연구에서는 금속 유기화합물의 증기압을 잘 예측하는 포스 필드의 파라미터를 구한다. 기존에 존재하는 경험적인 포스 필드는 유기화합물에 맞게 개발되어 티타늄과 같은 금속이 포함된 물질에 대해서는 맞지 않다.
증기압은 분자의 크기와 밀도 그리고 증발열에 상관관계가 있다. 본 연구에서는 다음 다섯가지 물질 ($TiCl_4$, TDMAT, TDEAT, $Ti(OiPr)_4$, $CpTi(OiPr)_3$ )에 대해 드레이딩 포스 필드와 같은 범함수꼴에서 포스 필드의 파라미터를 구한다.
먼저 결합 길이, 결합 각에 대한 실험 결과와 밀도 함수 이론 계산을 통해 결합된 상호작용에 대한 파라미터를 구한다. 이 과정에서 결합없는 상호작용에서 필요한 점 전하의 값 또한 구할 수 있다. 그 후 스케일링 팩터를 통해 밀도와 증발열을 잘 예측하는 반 데르 발스 파라미터를 구한다. 밀도와 증발열에 대해 실험값이 존재하지 않는 분자들에 대해서는 다른 방법들을 이용하여 반 데르 발스 파라미터를 구해 포스 필드를 구성하였다.
