磷脂分子DPPC的浮动电荷分子力场

基于量子化学(QM)计算和原子-键电负性均衡浮动电荷分子力场(ABEEMσπ/MM),构建了1,2-二棕榈酰磷脂酰胆碱(1,2-dipalmitoyl-sn-phosphatidylcholine,DPPC)分子的可极化势能函数.首先将DPPC分子分成乙基三甲基铵(ETMA)、乙酸甲酯(MAS)、磷酸二甲酯(DMP)和烷烃等官能团模型小分子片段,依据这些模型分子的QM结果,优选并确定相关电荷参数及力场参数.应用ABEEMσπ/MM对模型小分子的计算结果与QM计算结果符合很好,其中,稳定结构的键长、键角、二面角的绝对平均偏差(AAD)分别为0.000 5nm、1.59°和1.33°,两者的电荷分布的线性相关系数为0.968 8.进一步将上述函数应用到研究DPPC分子的结构和电荷分布,并与QM结果相比,结果表明:键长、键角、二面角的AAD和均方根偏差(RMSD)分别仅为0.000 01和0.000 02nm、0.006°和0.009°、0.007°和0.011°;两者计算得到的电荷分布的线性相关系数为0.965 9.     

HIV-1蛋白酶与抑制剂结合中桥接水分子作用的QM/MM研究

对HIV-1蛋白酶与抑制剂2AH和4AH结合的两个复合物体系进行了水溶液环境下量子力学分子力学混合方法(hybrid QM/MM)的1ns分子动力学模拟,用MM-GBSA方法得到桥接水分子W301与HIV-1蛋白酶和抑制剂结合体的结合自由能分别为-24.93 kJ/mol和-20.29 kJ/mol,表明W301在抑制剂和HIV-1蛋白酶结合的过程中起到了不能被忽略的作用。     

乙苯催化氧化合成苯乙酮中绿色氧化体系研究进展

综述了乙苯催化氧化制备苯乙酮的绿色氧化体系,介绍了催化剂和分子氧（空气）、双氧水（叔丁基过氧化氢）的协同作用,重点介绍了金属卟啉、过渡金属配合物、金属酞菁、分子筛、水滑石、杂多化合物等在绿色氧化体系中的催化活性。     

用电脑造个分子对付艾滋病？!

艾滋病是人们谈虎色变的疾病,死亡率极高。但是目前还没有找到理想的药物来治疗。科学家们正在努力探索对付艾滋病的良策。研究证明,人类的疾病最终源于单个分子的威胁。于是科学家们正在研究用人造分子合成新的药物,用以发现并消灭这些危险分子。据美国《大众科学》杂志报道,科学家们已经用电脑设计出了分子“钥匙”,有可能打开人体内诸如艾滋病和恶性肿瘤之类疾病的治疗之“锁”。 美国科学家用电脑设计出了一种称为QM212的人造分子团,并正在生物实验室里大批生产。促成QM212诞     

壳聚糖调控金属-Salen配合物的分子模拟

探索并利用金属-Salen配合物的多样性功能是化学生物学和仿生学研究的热点之一.本文使用计算机分子模拟,采用分子力学MM2和MM+方法,对金属Fe(Ⅲ)/Co(Ⅲ)-Salen配合物进行分子构型优化;而且在能量最低构型的基础上,采用半经验量子力学ZINDO/1方法进行单点能计算,在原子水平上系统考察了壳聚糖作为第五轴向配体时对配合物结构和性能的调控作用.     

流体间界面张力的热力学研究进展(表面活性剂体系)

表面活性剂在工业和日常生活中的应用十分广泛。研究表面活性剂体系的界面张力在理论上和实践上都有重要意义。文中介绍了近年来国内外在含表面活性剂体系界面张力的热力学方面的研究进展 ,主要包括如下 3个方面 :表面活性剂体系界面张力的数据来源 ;界面状态方程在表面活性剂体系中的应用以及分子模拟方法在表面活性剂体系界面张力研究中的应用。强调了统计缔合流体理论及分子模拟方法在此研究领域的重要性。     

分子进化工程

分子进化工程ＭｏｌｅｃｕｌａｒＥｖｏｌｕｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ李满文，贺福初（军事医学科学院放射医学研究所北京１００８５０）分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择压力，模拟自然界中生物的...     

超分子化学、选择性分子间力和若干化学研究领域

介绍超分子化学的概念，说明超分子体系形成的动因是分子间（尤其是选择性分子间）相互作用力，而选择性分子间力的存在又是分子识别现象发生的前提．产生选择性分子间力的原因是分子中原子群体或基团的电荷效应和空间效应．选择性分子间力和分子识别是超分子化学的关键所在．引用近期文献对超分子化学促进化学研究前沿领域发展的概况进行了综述，对超分子化学的发展前景加以展望．     

CH在再构的金刚石（001）-（2×1）表面吸附的计算机模拟研究

用分子动力学模拟方法,研究了甲烷（CHI）在金刚石（001）-（2×1）表面的碰撞动力学过程与化学吸附构型的关系．观察到了甲烷分子表面碰撞产生的5种化学吸附结构,主要讨论了入射位置以及甲烷入射时的空间取向和入射能量对吸附结构的影响,并分析了单次碰撞过程和CHl分子与表面的能量交换关系．     

正交与非正交定域分子轨道的定域性评估

本文总结了正则分子轨道（CMO），正交定域分子轨道（OLMO）及非正交定域分子轨道（NOLMO）相应的理论，并引入轨道延展度来衡量每种方法生成的分子轨道的定域性能差异，每种方法相对于传统的正则分子轨道轨道其延展度得到提高的比例。通过计算和分析一些典型分子体系的轨道延展度，我们发现，对于占据轨道而言，NOLMO的定域性要比OLMO（通过Boys，Edmiston-Ruedenberg，和Pipek-Mezey方法得到）的定域性都要好，这也与之前已经发表的非正交定域分子轨道的定域性比正交定域分子轨道好10-28%的理论相符。     

小分子气体在烯烃共聚膜中扩散行为的分子动力学研究

采用分子动力学模拟方法,研究了小分子气体(氧气分子和氢气分子)在烯烃共聚物乙烯/1-己烯膜中的扩散性能。主要探讨了分子主链结构中共聚物单体的比例,以及气体分子大小对扩散系数和自由体积的影响。模拟过程中采用Compass力场,对共聚物模拟体系进行NPT系综动力学优化,计算得到其密度,并与实验值进行对比,使模拟体系接近于真实体系;随后进行NVT模拟,得到500ps时间的小分子运动轨迹,由爱因斯坦方程计算出气体分子在烯烃共聚物中的扩散系数,并与文献报道的实验数据进行对比。结果表明,随着共聚物中1-己烯含量的增加,氧分子和氢分子的扩散系数也呈增大趋势,与共聚物中分子间相互作用力的变化分析一致。说明分子动力学模拟方法是一个有效计算、预测小分子在不同比例烯烃共聚物中计算扩散系数的方法。     

用于药物分析的分子印迹技术研究进展

本文简要介绍了分子印迹技术的原理及分子印迹聚合物的制备方法,综述了分子印迹聚合物在药物分离、模拟生物传感器、模拟酶催化、作为辅料用于控释给药系统中的应用,讨论了分子印迹技术在药物分析应用中的问题,并对后续的研究进行了展望．     

ArHF和ArFH异构体系的理论研究

应用RHF/6-311 G（d）、MP2/6-311 G（d）量子化学理论计算方法，对ArHF和ArFH异构体系进行了理论探讨，结果表明在OK时，ArHF分子比ArFH分子稳定；MP2（full）/6-311 G(d) 计算得到的ArHF和ArFH体系的电子相关能相差不大，并且发现此类范德华分子络合物的电子相关能可以从其组成的Ar原子和HF分子的电子相关能之和来近似计算。     

基于分子轨道特征苏氨酸分子体系的电子激发类型

基于优化的右旋苏氨酸（R-Thr）分子结构, 在PBE0/def2-TZVP下, 用含时密度泛函理论（TDDFT）方法得到气相条件、 隐式H₂O和甲醇溶剂环境下R-Thr分子体系电子激发过程中激发态波函数的计算结果, 并通过指认分子轨道类型方法研究R-Thr分子体系价层电子的激发类型. 结果表明： 隐式溶剂环境比气相环境更适合研究R-Thr分子体系的电子激发特性; 分子轨道（MO）类型与Δr指数分析结果较理想, 大部分激发态的激发类型与激发模式指认吻合度较高.     

基于分子轨道特征苏氨酸分子体系的电子激发类型

基于优化的右旋苏氨酸（R-Thr）分子结构, 在PBE0/def2-TZVP下, 用含时密度泛函理论（TDDFT）方法得到气相条件、 隐式H₂O和甲醇溶剂环境下R-Thr分子体系电子激发过程中激发态波函数的计算结果, 并通过指认分子轨道类型方法研究R-Thr分子体系价层电子的激发类型. 结果表明： 隐式溶剂环境比气相环境更适合研究R-Thr分子体系的电子激发特性; 分子轨道（MO）类型与Δr指数分析结果较理想, 大部分激发态的激发类型与激发模式指认吻合度较高.     

CO2置换CH4水合物技术中主、客体分子间作用的DFT研究

天然气水合物是新型清洁能源,围绕CO₂置换CH₄水合物技术的研究对天然气水合物的资源开采和减少全球碳排放具有重要意义。其中,置换机理的解析是CO₂置换CH₄水合物技术的关键问题,对提升置换效率具有重要作用。为深入阐述置换机理的本质,采用量子力学（QM）方法对水合物中主、客体双分子聚体间的相互作用进行模拟。利用不同的密度泛函理论（DFT）方法对双分子聚体的结构及单点能进行计算分析,在对CO₂置换CH₄水合物过程的研究中,获得QM方法下进行几何结构优化和单点能计算的较优的计算参数。采用对称性匹配微扰理论（SAPT）进行能量分析,解析主、客体相互作用中各分子的贡献,并通过计算波函数信息分析约化密度梯度函数（RDG）、独立梯度模型（IGM）和静电势,定向研究主、客体分子间最主要的相互作用。研究结果表明CO₂置换CH₄水合物过程中主、客体分子间的作用主要由静电作用贡献,色散和诱导作用占比较小;在置换过程中,客体分子由CH₄转变为CO₂时色散作用影响减弱,静电作用影响加强。因此,静电作用是置换过程的关键,提高与H₂O的静电作用是提升置换效率的有效方法。所得结果为CO₂置换CH₄水合物技术的发展提供了理论指导。     

气相Lys分子体系捕获双电子单重激发态的特性

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上, 对气相赖氨酸（Lys）分子和Lys^2-的基态稳定构型进行优化, 并用含时密度泛函理论（TD DFT)方法考察气相Lys分子和带电离子体系单重激发态的特性. 结果表明： Lys分子体系捕获双电子时, 其体系能量有所增加; S1单重激发态与S0基态能量差值变小; 分子体系的荧光波长增加; S7单重激发态跃迁轨道数减少.     

有机蒸气-空气扩散系数的分子动力学模拟

气体扩散系数是一个重要的传质基础数据,基于分子模拟理论,利用分子模拟软件Materials Studio 7.0对部分有机蒸气-空气扩散系数,包括正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷,进行分子动力学模拟,建立气体分子结构模型,构建晶胞,经弛豫、分子动力学运行后,对平衡体系进行分子动力学运行和分析,得到气体分子的均方位移曲线。输出相关数据并计算扩散系数,然后分析分子量及体系温度对模拟结果的影响情况,同时将扩散系数模拟值与实测值进行对比分析,从而验证了该方法的可行性。     

气相Lys分子体系捕获双电子单重激发态的特性

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法, 在6-311+G(2df)基组水平上, 对气相赖氨酸（Lys）分子和Lys^2-的基态稳定构型进行优化, 并用含时密度泛函理论（TD DFT)方法考察气相Lys分子和带电离子体系单重激发态的特性. 结果表明： Lys分子体系捕获双电子时, 其体系能量有所增加； S1单重激发态与S0基态能量差值变小； 分子体系的荧光波长增加； S7单重激发态跃迁轨道数减少.     

离子—偶极混合物的MC分子模拟研究

在综合考虑电解质溶液中各种粒子相互作用的基础上，将电解质溶液简化为带有Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ位能的离子—点偶极子混合物，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ分子模拟方法进行了初步模拟计算，对长程力采用了Ｅｗａｌｄ求和方法，得到了混合物的各种位能（离子—离子、离子—偶极、偶极—偶极和ＬＪ短程位能）以及径向分布函数。并考察了体系密度、温度、离子浓度和电荷对体系性质的影响。