Chuong3 co so phuong phap tinh co hoc phan tu

 Vị trí của các nguyên tử trong phân tử tạo nên hình học phân tử được xác định bằng NĂNG LƯỢNG.. -Mỗi dao động ứng với một năng lượng xác định Hóa học lượng tử có thể tính chính xác cá

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH CƠ HỌC PHÂN TỬ (Molecular Mechanics, MM)

Phần I

Phần II

Phần III

- Cơ học phân tử (MM) là phương pháp mô phỏng

cấu trúc phân tử dựa trên cơ học cổ điển.

- Những sự gần đúng cơ bản của MM:

+ Mỗi nguyên tử là 1 hạt.

+ Mỗi hạt có một bộ các thông số và tính chất.

+ Tất cả các hạt đều tương tác với nhau.

 Vị trí của các nguyên tử trong phân tử (tạo nên

hình học phân tử) được xác định bằng NĂNG LƯỢNG.

I Cơ học phân tử là gì?

Dao động giữa các nguyên tử trong phân tử:

-Nguyên tử luôn dao động xung quanh vị trí cân bằng

-Mỗi dao động ứng với một năng lượng xác định (Hóa học lượng tử có thể tính chính xác các tần số dao động của phân tử), tùy thuộc vào đặc điểm liên kết giữa các nguyên tử

-Đặc trưng của các liên kết có thể xác định bằng các phương pháp quang phổ học (IR, Raman, …)

-Mỗi loại liên kết ứng với một mức năng lượng xác định

 Áp dụng sự gần đúng quả cầu móc vào lò xo (Balls on a spring) để mô tả liên kết giữa các nguyên tử

Sự gần đúng trong MM

Sự gần đúng quả cầu móc vào lò xo đối với nguyên tử trong phân tử (Balls on a spring)

Biết lực tác dụng lên nguyên tử thông qua Định luật Hooke  Tính được năng lượng của hệ

Năng lượng theo phương pháp MM

Năng lượng của phân tử bao

gồm các số hạng:

E = Ebonded + Enon-bonded

Ebonded= Ebondstretching + Eanglebending +

Etorsion

Enon-bonded=Eelectrostatic+EvdW+Ehbond

1) Ebondstretching

2) Eanglebending

Ảnh hưởng của hằng số lực tới các

đường cong thế năng

3) Etorsion

4) Enon-bonded

Năng lượng theo MM hay Force Field (FF)

FF:

-Là thuật toán mô phỏng cơ học phân tử

-Là phương trình toán học mô phỏng năng lượng của hệ theo

cơ học cổ điển, gồm tổng các số hạng ở trên (gọi là Hamiltonian)

-Là bộ các thông số được đưa vào phương trình năng lượng ứng với phân tử  Bộ các thông số topo cho tất cả các nguyên tử và liên kết liên quan

-Tọa độ của nguyên tử là thông tin đầu vào chính của FF để tính năng lượng tương ứng của phân tử

Năng lượng theo MM hay Force Field (FF)

- Tìm các thông số xuất phát từ thực nghiệm:

- Các thông số thu được từ quang phổ học, như tần số dao động, độ dài liên kết, … của một số phân tử

- Sau đó được đưa vào phương trình và tiếp tục fitting cho các phân tử khác để phù hợp với thực nghiệm

- Tìm các thông số từ các tính toán hóa học lượng tử:

- Thông số hóa từ kết quả tính hóa học lượng tử

- Fitting với thực nghiệm