Journal of Chemical Theory and Computation· 2019Q1
Meta-Dinamik Simülasyonları, Sıkı Bağlama Kuantum Kimyası Hesaplamalarına Dayalı Olarak Kimyasal Alanları Etkin Bir Şekilde Keşfeder
Exploration of Chemical Compound, Conformer, and Reaction Space with Meta-Dynamics Simulations Based on Tight-Binding Quantum Chemical Calculations
- 1.082atıf
- Q1SCImago
- 2019yıl
Kısa özet
GFN2-xTB kuantum kimyası yöntemini kullanan meta-dinamik (MTD) simülasyonları, kimyasal bileşik, konformer ve reaksiyon uzaylarını etkin bir şekilde keşfederek, daha düşük enerji yapıları ve daha eksiksiz konformer toplulukları daha az hesaplama çabasıyla belirleyebilir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- GFN2-xTB ile meta-dinamik simülasyonları kimyasal bileşik, konformer ve reaksiyon uzaylarını keşfedebilir.
- Yöntem, kolektif değişken olarak Kartezyen uzayda RMSD kullanır, bu da onu sağlam ve genel olarak uygulanabilir kılar.
- Yöntem son derece verimlidir; yüzlerce atomlu moleküller için dizüstü bilgisayarlarda dakikalar ila saatler içinde çalışır.
- Yaklaşım, organik ilaç molekülleri için önceki yöntemlere kıyasla daha düşük enerji yapıları ve daha eksiksiz konformer toplulukları üretir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
The semiempirical tight-binding based quantum chemistry method GFN2-xTB is used in the framework of meta-dynamics (MTD) to globally explore chemical compound, conformer, and reaction space. The biasing potential given as a sum of Gaussian functions is expressed with the root-mean-square-deviation (RMSD) in Cartesian space as a metric for the collective variables. This choice makes the approach robust and generally applicable to three common problems (i.e., conformer search, chemical reaction space exploration in a virtual nanoreactor, and for guessing reaction paths). Because of the inherent locality of the atomic RMSD, functional group or fragment selective treatments are possible facilitating the investigation of catalytic processes where, for example, only the substrate is thermally activated. Due to the approximate character of the GFN2-xTB method, the resulting structure ensembles require further refinement with more sophisticated, for example, density functional or wave function theory methods. However, the approach is extremely efficient running routinely on common laptop computers in minutes to hours of computation time even for realistically sized molecules with a few hundred atoms. Furthermore, the underlying potential energy surface for molecules containing almost all elements ( Z = 1-86) is globally consistent including the covalent dissociation process and electronically complicated situations in, for example, transition metal systems. As examples, thermal decomposition, ethyne oligomerization, the oxidation of hydrocarbons (by oxygen and a P450 enzyme model), a Miller-Urey model system, a thermally forbidden dimerization, and a multistep intramolecular cyclization reaction are shown. For typical conformational search problems of organic drug molecules, the new MTD(RMSD) algorithm yields lower energy structures and more complete conformer ensembles at reduced computational effort compared with its already well performing predecessor.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Chemical Theory and Computation, 2019 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Spektroskopi
SpectroscopyChemistry