發(fā)布時間：2023-08-03 19:57

　　分子間相互作用能的計算是催化、材料、藥物設計、生物過程等研究中的一個重要環(huán)節(jié)。靜電相互作用能是其中的主要部分。當前生物大分子靜電相互作用能的計算多是在經(jīng)典的分子力學框架下進行,也就是利用庫侖定律,依賴于參與作用的兩個原子的點電荷。而原子電荷是電子云空間分布的近似表達,其中包含有很大的近似,因而會引入誤差。為此,將原子電荷回歸于空間分布的方法,在理論上被認為可以改進靜電相互作用能的計算,諸如極化電荷方法等。本文以蛋白質的分子靜電勢代替原子電荷,比較兩者的計算結果差別。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)在HF方法與B3LYP方法下比較分子靜電勢及靜電相互作用能。將靜電主導的水二聚體、色散主導的苯二聚體以及混合型的乙炔二聚體作為研究對象,在兩種方法下計算得到的結果差距很小。計算基組相同的前提下,兩種方法計算得到的分子靜電勢局部和整體差異很小。因此,使用HF方法來計算蛋白質-配體復合物的靜電勢及靜電能。(2)合理基組的選擇。為了從6-311++G**系列、cc-pVnZ系列中選出合理基組來計算蛋白質靜電勢,選出一段肽鏈作為測試蛋白質,分別在HF/6-311G**、HF/6-311++G**、HF/6...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 從頭算法
        1.1.1 精確度和線性縮放
        1.1.2 計算方法
        1.1.3 Hartree–Fock方法
        1.1.4 Hartree-Fock算法-近似
        1.1.5 軌道的變分優(yōu)化
        1.1.6 數(shù)學表達式
    1.2 密度泛函理論
        1.2.1 方法概述
        1.2.2 相對論密度泛函理論(顯函數(shù)形式)
        1.2.3 近似值(交換相關泛函)
        1.2.4 Hohenberg-Kohn定理
        1.2.5 雜化泛函-B3LYP方法
    1.3 分子力場下的靜電相互作用能
        1.3.1 靜電相互作用能-電荷和偶極子
        1.3.2 靜電相互作用能-多極化和極化率
    1.4 基組
        1.4.1 基組概述
        1.4.2 基組的分類
2 HF方法和B3LYP方法下比較分子靜電勢及靜電能
    2.1 引言
    2.2 計算過程與方法
        2.2.1 分子靜電勢的計算
        2.2.2 分子的原子電荷的計算
        2.2.3 分子靜電能計算
    2.3 結果分析與比較
    2.4 本章小結
3 HF方法下選擇合理基組計算生物大分子靜電勢
    3.1 引言
    3.2 研究過程與方法
        3.2.1 研究對象的準備
        3.2.2 選擇合理基組的條件
        3.2.3 計算方法與步驟
    3.3 結果分析與討論
    3.4 本章小結
4 HF與庫侖定律下,水、苯、乙炔二聚體靜電勢及靜電能的研究
    4.1 引言
    4.2 計算過程與方法
        4.2.1 庫侖定律下,分子靜電勢及靜電能的計算
        4.2.2 量子化學方法下,分子靜電勢及靜電能的計算
    4.3 結果分析與討論
    4.4 本章小結
5 HF與庫倫定律方法下,蛋白質-配體復合物的靜電勢及靜電能的研究
    5.1 引言
    5.2 蛋白質-配體復合物文件的選擇和處理
    5.3 計算過程與方法
        5.3.1 庫侖定律下計算蛋白質-配靜電勢及靜電能
        5.3.2 量子化學方法下計算蛋白質的靜電勢及靜電能
    5.4 結果分析與討論
    5.5 本章小結
6 不同距離范圍內(nèi)的氨基酸對蛋白質靜電勢及靜電能的影響
    6.1 蛋白質-配體復合物的選擇和處理
    6.2 計算過程與方法
        6.2.1 庫倫定律下計算蛋白質-配體復合物的靜電能
        6.2.2 量子化學方法下計算蛋白質-配體復合物的靜電能
    6.3 結果分析與討論
    6.4 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 水二聚體、苯二聚體、乙炔二聚體結構及分子坐標
附錄B 使用HF與B3LYP方法,在不同基組下比較水二聚體、苯二聚體、乙炔二聚體單體的靜電勢值
附錄C HF/cc-pVTZ與庫倫定律下,水二聚體、苯二聚體、乙炔二聚體的單體靜電勢值比較
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3838713