Mixed Network of Hydrogen Bonds in Aqueous Solutions of 3-Amino-1-propanol: Results of Molecular Dynamic Modeling

N. K. Balabaev; Балабаев Н. К.; G. M. Agayan; Агаян Г. М.; M. N. Rodnikova; Родникова М. Н.; I. A. Solonina; Солонина И. А.; A. B. Razumova; Разумова А. Б.

doi:10.31857/S0044453723080022

Mixed Network of Hydrogen Bonds in Aqueous Solutions of 3-Amino-1-propanol: Results of Molecular Dynamic Modeling

Authors: Balabaev N.K.¹, Agayan G.M.², Rodnikova M.N.³, Solonina I.A.³, Razumova A.B.⁴
Affiliations:
1. Institute of Mathematical Problems of Biology, Russian Academy of Sciences, Branch of Keldysh Institute of Applied Mathematics, Russian Academy of Sciences
2. Moscow State University
3. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences
4. Ushinskii State Pedagogical University
Issue: Vol 97, No 8 (2023)
Pages: 1128-1136
Section: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ РАСТВОРОВ
Submitted: 26.02.2025
Published: 01.08.2023
URL: https://permmedjournal.ru/0044-4537/article/view/668678
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044453723080022
EDN: https://elibrary.ru/QTNMWL
ID: 668678

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The H2O–3-amino-1-propanol (3AP) system at 300 K was studied by molecular dynamics, graph theory, and Delaunay simplex methods. All the molecules were shown to be bound into a three-dimensional network of hydrogen bonds over the entire range of concentrations in the system. The characteristics of the networks and their concentration dependences were determined. The frequency at which the environment of molecules changes is discussed. The results were compared with those for mixed networks in aqueous solutions of 1,3-propanediol and monoethanolamine.

Keywords

aqueous solutions, molecular dynamics method, hydrogen bonds, 1,3-propanediol, monoethanolamine

References

Baudot A., Cacela C., Duarte M.L., Fausto R. // Cryobiology. 2002. V. 44. P. 150
Cordeiro R.M., Stirling S., Fahy G.M., Magalhaes J.P. // Cryobilogy. 2005. V. 71. P. 405.
Alcantara M.I., Silva H.R., Romanielo L.L. et al. // J. Mol. Liquids 2020.V. 306. P. 112775.
Cacela C., Duarte M.L., Fausto R. // Spectochimica Acta. Part A. 2000. V. 56. P. 1051.
Kononova E.G., Solonina I.A., Rodnikova M.N., Shirokova E.V. // Mendeleev Commun. 2022. V. 32. P. 837.
Cacela C., Baudot A, Duarte M.L. et al. // J. Mol. Structure 2003. V. 649. P. 143.
Агаян Г.М., Балабаев Н.К., Родникова М.Н. // РЭНСИТ 2020. Т. 12. № 1. С. 61.
Солонина И.А., Родникова М.Н., Киселев М.Р., Хорошилов А.В. // Журн. физ. химии. 2015. Т. 89. № 5. С. 882.
Родникова М.Н. // Там же. 1993. Т. 67. № 2. С. 275.
Christenser J., Iraff M. // J. Chem. Soc. A. 1969. P. 1212.
Разумова А.Б. Особенности физико-химических свойств аминоспиртов и их водных растворов. 1994. Ярославль. Дисс. … канд. хим. наук.
Klapshin Yu.P., Solonina I.A., Rodnikova M.N. et al. // Mendeleev Commun. 2020. V. 30. P. 534.
Фишер И.З. Статистическая теория жидкостей. М.: 1961.
Rodnikova M.N., Agayan G.M., Balabaev N.K. // J. Mol. Liquids. 2019. V. 283. P. 374.
Wang J., Cieplak P., Kollman P.A. // J. Comp. Chem. 2000. V. 21. P. 1049.
Toukan K., Rahman A. // Phys. Rev. B 1985. V. 31. № 5. P. 2643.
Белащенко Д.К., Родникова М.Н., Балабаев Н.К., Солонина И.A. // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. № 7. С. 1171.
Маленков Г.Г. // Журн. структур. химии. 2006. Т. 47. Приложение. S. 5.
Kumar R., Schmidt J.R., Skinner J.L. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. P. 204107.
Оре О. Теория графов. М.: Наука, 1968.
Tarjan R.E. // SIAM J.Comput. 1972. V. 1. № 2. P. 146.
Балабаев Н.К., Агаян Г.М., Родникова М.Н. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 5. С. 668.
Родникова М.Н., Агаян Г.М., Балабаев Н.К. и др. // Там же. 2021. Т. 95. № 5. С. 770.
Медведев Н.Н. Метод Вороного–Делоне в исследовании структуры некристаллических систем. Новосибирск: СО РАН, 2000.