分子形貌理論（MFT）既能展示分子的形狀、大小與電子密度,還能指明分子間相互作用的位點。但該理論在計算過程中需要計算大量復(fù)雜的分子積分項,因此不適用于大分子體系的研究。本文在分子形貌理論的基礎(chǔ)上,發(fā)展了快速預(yù)測單電子作用勢勢壘——D_pb與半經(jīng)驗描繪分子形貌的方法,通過對非解離狀態(tài)、兩性離子狀態(tài)下20種氨基酸分子的研究,驗證了新方法不僅可以大幅縮短計算時間而且具有非常高的精確性。具體的研究內(nèi)容如下:（1）以水分子為例,我們推導(dǎo)出了快速預(yù)測D_pb的半經(jīng)驗表達式。作為應(yīng)用,在MP2/6-311++G（d,p）理論水平下,分別對非解離狀態(tài)與兩性離子狀態(tài)下的氨基酸分子體系,用精密從頭算與半經(jīng)驗方法進行了D_pb的計算。結(jié)果表明,新方法與從頭計算得到的D_pb平均相對誤差僅為0.236‰。根據(jù)D_pb值越大,化學(xué)鍵越強的規(guī)律可知,在氨基酸分子中,總是優(yōu)先解離α-COOH,其次是α-NH₂,然后是N-H,最后是C=O,也就是說,羧基的活潑性強于氨基,該結(jié)論與其他學(xué)者的研究結(jié)果... 

【文章來源】：遼寧師范大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

H2O分子及O、H原子中單電子作用勢隨電子坐標(biāo)的變化關(guān)系圖

圖 2.1 H2O 分子及 O、H 原子中單電子作用勢隨電子坐標(biāo)的變化關(guān)系圖 variation diagram of the potential acting on single electron in a molecule wielectronic coordinates in H2O molecule and atoms O and H

- 13 -圖 2.3 采用 MP2/6 311 G(d,p)優(yōu)化的 NDS 下 20 種氨基酸分子結(jié)構(gòu)示意圖g. 2.3 A schematic diagram of 20 amino acid molecules at NDS optimized by MP2/6 311 G(3.2 計算細節(jié)我們知道，化學(xué)鍵的強弱可以用pbD 的大小來表征，pbD 的數(shù)值越大，相應(yīng)的越強；pbD 的數(shù)值越小，相應(yīng)的化學(xué)鍵越弱。在本節(jié)，我們將比較利用從頭算方經(jīng)驗方法得到的 NDS 狀態(tài)下，各氨基酸分子中 C-N、C-O、N-H 和 O-H 化學(xué)鍵的（由于所采用的計算水平較高，對于分子量較大的 His、Phe、Tyr 與 Trp 分子本討論），從而判斷各分子中化學(xué)鍵的強弱程度，并以此為依據(jù)預(yù)測氨基酸分子發(fā)反應(yīng)時的斷鍵順序。以甘氨酸 Gly 中的 N1-H2鍵為研究對象，介紹從頭算的操作步驟：首先將 N1-H到 X 軸上，并把 N1原子放置在原點處，H2原子則落于（1.896 a.u.，0.000 a.u.，0.000

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本文編號：3223749