可極化偶極-偶極作用模型.pdf

1、氫鍵廣泛存在于生物體系中，對生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能有重大影響。因此準確預測氫鍵的結(jié)構(gòu)和強度具有重要的科學意義。使用MP2和CCSD(T)方法結(jié)合大基組，可以得到準確的氫鍵結(jié)構(gòu)和作用強度，但是這些高精度的從頭算方法無法應用于蛋白質(zhì)、多肽和核酸等復雜體系。因此，建立和發(fā)展一種能夠快速準確預測蛋白質(zhì)核酸等復雜體系氫鍵強度的方法是十分必要的。本論文提出并建立了一種物理意義明確的可極化偶極-偶極作用模型，并應用這一模型預測一系列含N-H…O=

2、C和C-H…O=C氫鍵復合物的氫鍵距離和作用能。本文的主要內(nèi)容包括:
　　1.基于對氫鍵本質(zhì)的理解，本文提出并建立了一種可快速預測氫鍵復合物的氫鍵距離和作用能的理論模型—可極化偶極-偶極作用模型。該模型包含靜電作用、極化作用、van der Waals相互作用和軌道作用。通過9個模型氫鍵復合物確定了相關(guān)參數(shù)。
　　2.應用該模型預測了含酰胺、堿基尿嘧啶、胸腺嘧啶、甘氨酸二肽和丙氨酸二肽等簡單氫鍵復合物的平衡氫鍵距離和相互作用

3、能，并與MP2方法計算的結(jié)果進行了比較。計算結(jié)果表明，本文模型得出的平衡氫鍵距離與MP2/6-31G(d)方法的計算結(jié)果符合較好;本文模型預測的作用能可與包含基組重疊誤差(BSSE)校正的MP2/aug-cc-pVTZ方法得到的結(jié)果相媲美。
　　3.應用該模型對12個復雜β-sheet二聚體的平衡氫鍵距離和作用能進行了預測，并與MP2方法的計算結(jié)果進行了比較。此外，該模型預測的作用能還與AMBER99、CHARMM27和OPLSA

4、A/L力場方法計算得到的結(jié)果進行了比較。計算結(jié)果表明，本文建立的模型預測的氫鍵平衡距離與MP2/6-31G(d)方法的計算結(jié)果符合較好;本文模型預測的作用能可與包含基組重疊誤差(BSSE)校正的MP2/aug-cc-pVTZ方法得到的結(jié)果相媲美;該模型預測的作用能明顯優(yōu)于三種力場方法的計算結(jié)果。
　　4.通過比較運算速度發(fā)現(xiàn)，本文建立的可極化偶極-偶極作用模型不僅比高精度的MP2/aug-cc-pVTZ(BSSE)方法快數(shù)千倍，而