Tập 19 > Chuyên san Hóa - Sinh - Khoa học Trái đất

---

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ CLOXACILLIN VÀ DICLOXACILLIN LÊN BỀ MẶT KIM LOẠI SẮT (Fe) BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA LƯỢNG TỬ VÀ MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ

Đinh Tuấn, Trần Xuân Mậu, Nguyễn Minh Thông, Phạm Cẩm Nam

Email: dinhtuan.chem@gmail.com

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp hóa lượng tử và mô phỏng động học phân tử để nghiên cứu khả năng hấp phụ cloxacillin (CLOX) và dicloxacillin (DICLOX) lên bề mặt kim loại sắt. Các thông số lượng tử như E_HOMO và E_LUMO được tính toán và thảo luận để đánh giá khả năng ức chế ăn mòn của chúng. Mô phỏng Monte Carlo được ứng dụng để tìm cấu hình hấp phụ bền nhất của các hợp chất ức chế ăn mòn trên bề mặt Fe(110). Năng lượng hấp phụ từ kết quả tính Monte Carlo của các hợp chất CLOX và DICLOX lên bề mặt của sắt trong cả pha khí và môi trường axit cũng được tính toán. Kết quả cho thấy dạng proton hóa của hai chất nghiên cứu có sự hấp phụ lên bề mặt Fe (110) tốt hơn so với dạng trung hòa.

Từ khóa: cloxacillin, dicloxacillin, sắt, ức chế ăn mòn, hóa tính toán

---

INVESTIGATION OF ADSORPTION CHARACTERISTICS OF CLOXACILLIN AND DI CLOXACILLIN ON STEEL SURFACE USING THE QUANTUM CHEMISTRY AND MOLECULAR DYNAMIC SIMULATION METHODS

Dinh Tuan, Tran Xuan Mau, Nguyen Minh Thong, Pham Cam Nam

Email: dinhtuan.chem@gmail.com

Abstract

We theoretically investigate structure, property and inhibitory ability of cloxacillin (CLOX) and dicloxacillin (DICLOX) using density functional theory (DFT) and molecular dynamic simulation. The analysis of natural bond orbitals shows that the CLOX and DICLOX may have the capability in donating electrons to unoccupied orbitals of metal and exhibit equal possibility to accept free electrons from metal which might be considered as good corrosion inhibitors. Monte Carlo simulation was applied to find the most stable adsorption configuration of the studied compounds on the surface of Fe (110). All the molecules CLOX and DICLOX adsorbed totally in a parallel at manner on Fe (110), which enhances its surface coverage as good interaction with the steel surface Fe (110). The interaction energies between the cloxacillin and dicloxacillin compounds and the surface of Fe (110) were also calculated by molecular dynamic simulation in both gas phase and acid HCl 1M environment. As the result, the protonated forms of the studied compounds represent lower adsorption energies than the ones of the neutral form. Theoretical calculation results in this study will open new direction to the experimental studies related to corrosion inhibitory action of organic compounds on steel surface.

Keywords: cloxacillin, dicloxacillin, iron, corrosion inhibitor, computational chemistry