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从头算结合基于分子力学的蒙特卡洛方法对藻蓝色素与氨基乙酸的研究

涂平麾  
【摘要】: 本工作主要采用从头算方法与基于分子力学的蒙特卡洛方法对藻蓝色素与氨基乙酸进行计算研究。本论文开始简单介绍了从头算法、分子力学和蒙特卡洛三种计算化学中常用的方法,然后分别详细地阐述了利用从头算以及基于分子力学的蒙特卡洛方法所开展的对藻蓝色素与氨基乙酸研究工作。主要包括以下几个方面: 1.利用蒙特卡洛和分子力学力场对藻蓝色素进行了势能面扫描。利用从头算法和密度泛函理论,对获得的分布较大并且较为稳定的构型进行了优化。用这些方法我们得到了藻蓝色素所有可能的构型。结果表明,ZZZsss构型是最稳定的结构,其次是ZZZass,EZZass和ZZssa构型。 2.利用从头算结合分子力学的蒙特卡洛的方法研究了去质子化氨基酸的构象,在此基础上研究了去质子化氨基乙酸与从一个到八个水分子的相互作用。通过计算的拉曼和红外光谱可知,第二水合壳层的水分子对氨基乙酸有较小的影响。我们找到第一水合壳层的构建方法,并通过红外和拉曼光谱,对比了具有第一水合壳层的去质子化氨基乙酸与极化连续介质模型下的去质子化氨基乙酸。 3.用从头算结合分子力学的蒙特卡洛的方法研究了去质子化氨基乙酸与钠离子和水分子的相互作用。通过势能面扫面找到去质子化氨基乙酸与钠离子相互作用的稳定结构。在此基础上,又研究了其稳定结构和水分子的相互作用,并对其势能面进行了扫描,找到其稳定结构。


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