Empirická valenční vazba - Empirical valence bond

The Empirický Valence Bond Přístup (EVB) je aproximace, která vám umožňuje vypočítat reakční volné energie v kondenzované fázi. Poprvé byl vyvinut společností Arieh Warshel.^[1] A byl inspirován touto cestou Marcusova teorie používá potenciální povrchy k výpočtu pravděpodobnosti přenosu elektronů.

Parametr spojky EVB H₁₂

Tam, kde většina metod pro výpočet reakcí volné energie vyžaduje ošetření alespoň některé části modelovaného systému pomocí kvantové mechaniky, používá EVB k aproximaci povrchu potenciální energie reakce kalibrovaný hamiltonián. Pro jednoduchou jednokrokovou reakci, která obvykle znamená, že reakce je modelována pomocí 2 stavů. Tyto stavy jsou popisy valenčních vazeb reaktantů a produktů reakce. Funkce, která dává energii země, se pak stává:

${ displaystyle E_ {g} = { frac {1} {2}} (H_ {11} + H_ {22} - { sqrt {(H_ {11} -H_ {22}) ^ {2} + 4H_ {12} ^ {2}}})}$

Kde H₁₁ a H₂₂ jsou popisy valenčních vazeb reaktantu a stavu produktu. A H₁₂ je parametr vazby. H₁₁ a H₂₂ potenciály se obvykle modelují pomocí popisů silového pole U_reaktanty a U_produkty . H₁₂ je trochu složitější, protože je třeba jej parametrizovat pomocí referenční reakce. Tato referenční reakce může být experimentální, typicky z reakce ve vodě nebo jiných rozpouštědlech. Alternativně lze ke kalibraci použít kvantově chemické výpočty.

Výpočty energie zdarma

K získání volných energií z vytvořeného energetického potenciálu základního stavu je třeba provést vzorkování. Ty lze získat použitím metody vzorkování jako molekulární dynamika nebo Monte Carlo simulace v různých stavech podél reakčních souřadnic. Obvykle se to provádí pomocí a narušení volné energie / vzorkování deštníku přístup.^[2]

aplikace

EVB byl úspěšně aplikován na výpočet energií enzymů bez reakcí.^[2] V poslední době se na něj pohlíží jako na nástroj pro studium evoluce enzymů^[3] a pomáhat při návrhu enzymů.^[4]

Software

Viz také

Elektronový ekvivalent

Reference

^ Warshel, Arieh; Weiss, Robert M. (září 1980). "Empirický přístup valenční vazby pro srovnání reakcí v roztocích a v enzymech". Journal of the American Chemical Society. 102 (20): 6218–6226. doi:10.1021 / ja00540a008. ISSN 0002-7863.
^ ^A ^b Warshel, Arieh. (1991). Počítačové modelování chemických reakcí v enzymech a roztocích. New York: Wiley. ISBN 0-471-53395-5. OCLC 23016681.
^ Åqvist, Johan; Isaksen, Geir Villy; Brandsdal, Bjørn Olav (červenec 2017). "Výpočet adaptace enzymu za studena". Nature Chemistry. 1 (7): 0051. doi:10.1038 / s41570-017-0051. ISSN 2397-3358.
^ Frushicheva, Maria P; Mills, Matthew JL; Schopf, Patrick; Singh, Manoj K; Prasad, Ram B; Warshel, Arieh (srpen 2014). „Počítačem podporovaný design enzymů a katalytické koncepty“. Aktuální názor na chemickou biologii. 21: 56–62. doi:10.1016 / j.cbpa.2014.03.022. PMC 4149935. PMID 24814389.

Tento chemie související článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to.

[1] Warshel, Arieh; Weiss, Robert M. (září 1980). "Empirický přístup valenční vazby pro srovnání reakcí v roztocích a v enzymech". Journal of the American Chemical Society. 102 (20): 6218–6226. doi:10.1021 / ja00540a008. ISSN 0002-7863.

[:0-2] A ^b Warshel, Arieh. (1991). Počítačové modelování chemických reakcí v enzymech a roztocích. New York: Wiley. ISBN 0-471-53395-5. OCLC 23016681.

[3] Åqvist, Johan; Isaksen, Geir Villy; Brandsdal, Bjørn Olav (červenec 2017). "Výpočet adaptace enzymu za studena". Nature Chemistry. 1 (7): 0051. doi:10.1038 / s41570-017-0051. ISSN 2397-3358.

[4] Frushicheva, Maria P; Mills, Matthew JL; Schopf, Patrick; Singh, Manoj K; Prasad, Ram B; Warshel, Arieh (srpen 2014). „Počítačem podporovaný design enzymů a katalytické koncepty“. Aktuální názor na chemickou biologii. 21: 56–62. doi:10.1016 / j.cbpa.2014.03.022. PMC 4149935. PMID 24814389.

[1]

[2]

[3]

[4]