利用蒙地卡羅法模擬尾端-尾端和尾端-內部反應基作用的競爭效應

Studies of competition between end-to-end and end-to-interior reaction for an associating chain by Monte Carlo simulations

鄭子銘(Ming-Tsui Cheng)

指導教授 ： 諶玉真

國立臺灣大學/工學院/化學工程學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.02007

摘要

我們利用蒙地卡羅法來研究高分子鏈中的三個反應基，彼此間進行end-to-end及end-to-interior的競爭反應。在此研究中，我們所使用的高分子模型，除了開啟狀態(open)和密合狀態(closed)外，還有過渡狀態(mismatch)，我們研究的高分子鏈長N為15、20、30、40、50，binding energy分別為-ε1 和-ε2，在case1中，-ε1=-10 和-ε2=-15，在case2中，-ε1=-15 和-ε2=-15，我們得到它們個別的速率常數及熔化曲線，由模擬結果我們發現，在case1中，因為ε2大於ε1，所以低溫時高分子主要存在過渡狀態，而在高溫的情形下，分子則呈現開啟狀態。由開啟狀態轉至過渡狀態或密合狀態，分子需要克服結合能所造成的能量障礙；而由過渡狀態或密合狀態轉至開啟狀態，分子則需要克服因亂度差所造成的能量障礙。從開啟狀態到密合狀態的速率常數ko,c與溫度無關，但與鏈長的-2次方成正比；從開啟狀態到過渡狀態的速率常數ko,m與溫度無關，但與鏈長的-2.16次方成正比；從密合狀態到過渡狀態的速率常數kc,m與溫度無關，但與鏈長的-2.16次方成正比；相反的， km,o和kc,o與鏈長無關，但分別跟 and 呈比例關係，從過渡狀態到密合狀態的速率常數km,c與 成比例關係。在case2中，ε1等於ε2，在低溫時高分子會存在密合狀態及過渡狀態，因高分子反應基為end-to-end作用時△S~N2，end-to-interior作用時△S~N2.16，所以高分子在過渡狀態的機率隨著高分子鏈長(N)的增加而遞減，在密合狀態的機率會隨著高分子鏈長的增加而遞增。

關鍵字

蒙地卡羅 ； 尾端-尾端和尾端-內部反應基

並列摘要

The kinetic of conformational fluctuations of an associating chain with three attractive sites at polymer is studied by Monte Carlo simulation. In our study, polymer can fluctuate between open state, closed state and mismatch state. We investigate the kinetics of conformational fluctuations for an associating polymer of chain length N with an attractive site at both ends (

並列關鍵字

Monte Carlo simulations ； end-to-end and end-to-interior reaction

參考文獻

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