ення розрахунків молекул, що включають атоми перехідних елементів. Еквівалентний останній версії методу INDO/1, який відрізняється від оригіналу використанням постійних орбітальних експонент. ZINDO/1 дозволяє обчислювати енергетику і геометрію молекул, що містять перехідні метали. p align="justify"> Метод ZINDO/S є версією методу INDO, параметризрвані для відтворення УФ і видимих ​​оптичних переходів при розрахунках конфігураційного взаємодії (CI) з одночасткову збудженнями. Корисний для прогнозування УФ і видимих ​​спектрів, але не придатний для оптимізації геометрії або молекулярної динаміки. br/>
.7 Методи оптимізації (молекулярне моделювання)
Метод молекулярної механіки. Найпростішим інструментом молекулярного моделювання багатоатомних систем, є метод молекулярної механіки (ММ). Методи молекулярної механіки дозволяють використовувати класичний Ньютоновский метод обчислень енергії однієї точки, рівноважної геометрії та молекулярної динаміки об'єктів замість квантово-механічного підходу (одного з напівемпіричних методів або неемпіричних методу Хартрі-Фока (ab initio)). p align="justify"> У методі молекулярної механіки атоми розглядаються як ньютонівські частинки, які взаємодіють один з одним за допомогою деяких потенційних полів, що задаються емпірично. Потенційна енергія взаємодії залежить від довжини зв'язків, кутів зв'язку, торсіонних кутів і нековалентних взаємодій (у т.ч. сил Ван-дер-Ваальса, електростатичних взаємодій і водневих зв'язків). У цих розрахунках сили, що діють на атоми, представляються у вигляді функцій координат атомів. p align="justify"> Можна назвати чотирьох найбільш поширених методу ММ (MM +, AMBER, BIO +, OPLS).
Метод MM + розроблявся для органічних молекул. Він враховує потенційні поля, формованими усіма атомами системи, що розраховується і дозволяє гнучко модифікувати параметри розрахунку залежно від конкретного завдання, що робить його, з одного боку, найбільш загальним, а з іншого - різко збільшує необхідні ресурси в порівнянні з іншими методами молекулярної механіки.
Метод AMBER розроблявся для білків і нуклеїнових кислот. У ньому існує можливість вибрати опцію або обліку всіх атомів окремо, або опцію об'єднаного атома, під яким мається на увазі група еквівалентних атомів з однаковими властивостями. В останньому випадку кілька атомів, або їх груп, обробляються як один атом з одним типом. + Розроблявся для біологічних макромолекул і багато в чому повторює AMBER.разработан для білків і нуклеїнових кислот. Він подібний AMBER, але більш точно обробляє Нековалентні взаємодії. p align="justify"> Метод молекулярної динаміки. В даний час для теоретичного дослідження впливу температури, зокрема, і динаміки атомного остова, взагалі (наприклад, під час різного роду атомних перегрупувань і пр.) широке застосування знайшов метод неемпіричних молекулярної динаміки, який не вимагає введення емпіричних міжмолекулярних і міжатомних потенціалів для розрахунків .
У підході неемпіричних молекулярної динаміки електронна система описується набором хвильових функцій , які належать основному станом потенційної поверхні Борна-Оппенгеймера в будь-який момент часу, що дозволяє описати спільний рух електронів і ядер , які описуються набором координат {Rl}. При цьому фіктивна кінетична енергія електронів залишається малої в порівнянні з кінетичної енергією іонів, що дозволяє розраховувати сили, що діють на ядра в будь-який момент часу по теоремі Гельмана-Фейман для електронних систем, відповідних миттєвим ядерним конфігураціям.
фіктивні електронну динаміку, іонну динаміку і вплив зовнішніх умов, наприклад - температури, описують рівняння руху Ейлера-Лагранжа:
(37)
(38)
, (39)
де - функціонал повної енергії, що отримується в будь-якому квантово-хімічному методі, набір - будь-які можливі зовнішні умови - температура , тиск, об'єм і пр., - фіктивна маса для електронної динаміки, - довільний параметр відповідної розмірності. Матриця є набором множників Лагранжа, які забезпечують ортонормірованность .
неемпіричних молекулярна динаміка задовольняє наближенню Борна-Оппенгеймера тільки за певних умов. Для систем, в яких щілину мала, іони і електрони сильно взаємодіють. Це призводить до теплового рівноваги між іонами і електронами і до відходу від умов застосовності Борна-Оппенгеймера. Для того щоб подолати ці труднощі, в неемпіричних молекулярної динаміки використовується алгори...
