ЧЭЛПГ
CHELPG ( Заряды от электростатических потенциалов с использованием метода на основе сетки ) [1] представляет собой схему расчета атомного заряда , разработанную Бренеманом и Вибергом, в которой атомные заряды подбираются для воспроизведения молекулярного электростатического потенциала (MESP) в ряде точек вокруг молекулы . [2] [3]
Методы расчета заряда, основанные на подгонке MESP (включая CHELPG), не очень подходят для рассмотрения более крупных систем, в которых некоторые из самых внутренних атомов расположены далеко от точек, в которых вычисляется MESP. В такой ситуации изменения самых внутренних атомных зарядов не приведут к значительным изменениям МЭСП вне молекулы, а это означает, что точные значения самых внутренних атомных зарядов не могут быть четко определены МЭСП вне молекулы. Эта проблема решается с помощью электростатических и химических методов, основанных на определении плотности (DDEC), которые разделяют облако электронной плотности , чтобы получить химически значимые чистые атомные заряды, которые приблизительно воспроизводят электростатический потенциал, окружающий материал. [4]
Следует помнить, что заряды атомов зависят от конформации молекулы . Таким образом, представительные атомные заряды гибких молекул следует рассчитывать как средние значения по нескольким молекулярным конформациям.
Был разработан ряд альтернативных схем зарядки MESP, например, с использованием поверхностей Коннолли. [5] или выбор геодезической точки [6] алгоритмы, чтобы улучшить вращательную инвариантность за счет увеличения плотности выбора точек и уменьшения анизотропии в точках выборки на поверхности MESP. В то время как CHELPG ограничен непериодическими (например, молекулярными) системами, DDEC [4] методы могут применяться как к непериодическим, так и к периодическим материалам.
Заряды CHELPG можно рассчитать с помощью популярных ab initio квантово-химических пакетов , таких как Gaussian , GAMESS-US и ORCA .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бренеман, Курт М.; Виберг, Кеннет Б. (1990). «Определение атомно-центрированных монополей по молекулярным электростатическим потенциалам. Необходимость высокой плотности выборки при конформационном анализе формамида». Журнал вычислительной химии . 11 (3): 361. doi : 10.1002/jcc.540110311 . S2CID 96760978 .
- ^ Дженсен, Фрэнк (29 ноября 2006 г.). Введение в вычислительную химию (2-е изд.). Уайли. ISBN 978-0-470-01187-4 . Архивировано из оригинала 19 октября 2008 г. Проверено 20 февраля 2009 г.
- ^ Крамер, Кристофер Дж. (15 ноября 2004 г.). Основы вычислительной химии: теории и модели (2-е изд.). Уайли. ISBN 978-0-470-09182-1 .
- ^ Перейти обратно: а б Т.А. Манц; Н. Гэблдон-Лимас (2016). «Введение в анализ атомной популяции DDEC6: часть 1. Теория и методология распределения заряда» . РСК Адв . 6 (53): 47771–47801. Бибкод : 2016RSCAd...647771M . дои : 10.1039/c6ra04656h . S2CID 102206475 .
- ^ Сингх, У. Чандра; Коллман, Питер А. (1984). «Подход к вычислению электростатических зарядов молекул». Журнал вычислительной химии . 5 (2): 129–145. дои : 10.1002/jcc.540050204 . S2CID 98395492 .
- ^ Спэкман, Марк А. (1996). «Потенциальные производные заряды с использованием схемы выбора геодезической точки». Журнал вычислительной химии . 17 (1): 1–18. doi : 10.1002/(sici)1096-987x(19960115)17:1<1::aid-jcc1>3.0.co;2-v .