The Chemical shift of deprotonated water dimer; path integral simulation

脱プロトン化された水二量体の化学シフト; 第一原理経路積分シミュレーション

志賀 基之   ; 鈴木 机倫*; 立川 仁典*

Shiga, Motoyuki; Suzuki, Kimichi*; Tachikawa, Masanori*

脱プロトン化された水二量体HOの化学シフトについて、第一原理経路積分シミュレーションを行った。このシミュレーションから水素結合性のプロトンの等方的遮蔽定数が温度とともに上昇することを予測される。その温度変化率は水素結合を作らないプロトンに比べて一桁大きい。これは低障壁水素結合におけるプロトンの量子的分布が高温と低温で著しく変化する結果から説明される。

The 1H NMR chemical shift of deprotonated water dimer, HO, has been studied by ab initio path integral simulation. The simulation predicts that the isotropic shielding of hydrogen-bonded proton increases as a function of temperature. This change is about an order of magnitude larger than that of the non-hydrogen-bonded proton. It is concluded that this is caused by the significant difference in the quantum distribution of proton at high and low temperatures in the low barrier hydrogen bond.