OPLS - Википедия - OPLS

В OPLS (Оптимизированные возможности для моделирования жидкостей) силовое поле был разработан проф. Уильям Л. Йоргенсен в Университет Пердью а позже в Йельский университет.

Функциональная форма

Функциональная форма силового поля OPLS очень похожа на форму ЯНТАРЬ:

${ displaystyle E left (r ^ {N} right) = E _ { mathrm {облигации}} + E _ { mathrm {angles}} + E _ { mathrm {двугранные}} + E _ { mathrm {nonbonded} }}$

${ displaystyle E _ { mathrm {bond}} = sum _ { mathrm {bond}} K_ {r} (r-r_ {0}) ^ {2} ,}$

${ displaystyle E _ { mathrm {angles}} = sum _ { mathrm {angles}} k _ { theta} ( theta - theta _ {0}) ^ {2} ,}$

${ Displaystyle E _ { mathrm {диэдральные элементы}} = sum _ { mathrm {диэдральные элементы}} left ({ frac {V_ {1}} {2}} left [1+ cos ( phi - phi _ {1}) right] + { frac {V_ {2}} {2}} left [1- cos (2 phi - phi _ {2}) right] + { frac { V_ {3}} {2}} left [1+ cos (3 phi - phi _ {3}) right] + { frac {V_ {4}} {2}} left [1- cos (4 phi - phi _ {4}) right] right)}$

${ displaystyle E _ { mathrm {nonbonded}} = sum _ {i> j} f_ {ij} left ({ frac {A_ {ij}} {r_ {ij} ^ {12}}} - { гидроразрыв {C_ {ij}} {r_ {ij} ^ {6}}} + { frac {q_ {i} q_ {j} e ^ {2}} {4 pi epsilon _ {0} r_ {ij }}}верно)}$

с правилами комбинирования ${ displaystyle A_ {ij} = { sqrt {A_ {ii} A_ {jj}}}}$ и ${ displaystyle C_ {ij} = { sqrt {C_ {ii} C_ {jj}}}}$.

Внутримолекулярные несвязанные взаимодействия ${ displaystyle E _ { mathrm {несвязанный}}}$ учитываются только для атомов, разделенных тремя или более связями; 1,4 взаимодействия уменьшены "фактором выдумки" ${ displaystyle f_ {ij} = 0,5}$, иначе ${ displaystyle f_ {ij} = 1.0}$. Все центры взаимодействия сосредоточены на атомах; не бывает «одиноких пар».

Параметризация

Было опубликовано несколько наборов параметров OPLS. Существует OPLS-ua (объединенный атом), который включает атомы водорода рядом с углеродом неявно в параметрах углерода и может использоваться для экономии времени моделирования. OPLS-aa (весь атом) явно включает каждый атом. Более поздние публикации включают параметры для других конкретных функциональных групп и типов молекул, таких как углеводы. При моделировании OPLS в водном растворе обычно используются TIP4P или TIP3P. водная модель.

Отличительной особенностью параметров OPLS является то, что они были оптимизированы для соответствия экспериментальным свойствам жидкостей, таким как плотность и теплота испарения, в дополнение к подгонке профилей кручения в газовой фазе.

Выполнение

Эталонными реализациями силового поля OPLS являются БОСС и MCPRO программы, разработанные Йоргенсеном. Другие пакеты, такие как ТИНКЕР, GROMACS, PCMODEL, Морское ушко, Hyperchem, ЛАМПЫ, Десмонд и NAMD также реализовать силовые поля OPLS.

Рекомендации

• Йоргенсен В.Л., Тирадо-Ривес Дж. (1988). «Силовое поле OPLS для белков. Минимизация энергии для кристаллов циклических пептидов и крамбина». Варенье. Chem. Soc. 110 (6): 1657–1666. Дои:10.1021 / ja00214a001. PMID  27557051.
• Йоргенсен В.Л., Максвелл Д.С., Тирадо-Ривес Дж. (1996). «Разработка и испытание полностью атомного силового поля OPLS по конформационной энергии и свойствам органических жидкостей». Варенье. Chem. Soc. 118 (45): 11225–11236. CiteSeerX  10.1.1.334.2959. Дои:10.1021 / ja9621760.