分子模拟实验报告-结构优化

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实验二:分子与表面的对接优化及分子动力学模拟-副本

实验二:分子与表面的对接优化及分子动力学模拟-副本

介绍我的手机作文介绍我的手机作文(精选26篇)在日常学习、工作和生活中,大家总少不了接触作文吧,写作文可以锻炼我们的独处习惯,让自己的心静下来,思考自己未来的方向。

怎么写作文才能避免踩雷呢?下面是小编为大家收集的介绍我的手机作文(精选26篇),希望能够帮助到大家。

介绍我的手机作文篇1“好漂亮的手机哦!在哪里买的?”我的一伙同学正在参观我的新手机呢!五分钟后拜拜,我们下次还来哦!呼终于把她们打发走了。

现在就给你介绍一下我的新手机吧!它的外壳是玫瑰红的,外圈有一层白色,手机的功能一应俱全,壁纸是我的一张照片,是在去年儿童节的时候拍的。

按左键菜单就出来了,中间是写信息,信息分两大类:一种是短信,另外一种是彩信,我的手机发短信非常容易的,因为是触摸屏嘛!直接用手写就行了。

有时候我奶奶要给我叔叔发短信我的手机可派到用处了。

短信的东北方是娱乐和游戏,里面的游戏太多了我都玩不过来了,里面有:雷霆战机、丛林冒险、合金弹头、QQ跑车、梦幻麻将、天空合金、中国象棋、君临天下、三国麻将,俄罗斯方块、终结者、宇宙骑士,全部在里面了。

多不多呀?新手机还有音乐播放器,音乐播放器里面的歌曲有:爱情买卖、花蝴蝶、舞娘、日不落、七上八下、美人计﹑波斯猫都是我下载的哇!里面连电子书都有呀!短信的左边是影音天地,里面的菜单有:相机、视频播放器、录音、调频广播、相册,相册里面有好多相片,里面有去汝水公园的相片,去王安石纪念馆的相片,还有一些是我从书上拍下来的,看完了相片来看一部电影吧!电影有:猫和老鼠与福尔摩斯﹑百变小樱停电的时候我就把手机当电视看。

电话簿上记载着我的亲戚和同学们的电话。

有了手机我不会因为没有人叫我起床而迟到,我叫妈妈说一句早上叫我起床的话录下来,设为闹钟铃声。

了早上,它就像妈妈在我身边叫我一样,叫我起床。

多亲切啊!现在我和我的手机已经成为了一对形影不离的好朋友。

介绍我的手机作文篇2我有一部手机,那是我妈妈在我过生日的时候为我买的,这是我最喜欢,也是最珍贵的东西。

分子模拟实验报告-氢键络合物

分子模拟实验报告-氢键络合物

分子模拟实验报告一、 甲酸/水氢键络合物几何结构优化(HF/6-31G*)H 2O-76.01075HCOOH-188.76231- -HCOOH+H 2O-1-264.77867R H(1)-O(3)=2.512 Å R H(5)-O(6)=2.321 Å-0.00561HCOOH+H 2O -2-264.79021R H(8)-O(2)=2.139 Å R H(5)-O(6)=1.918 Å-0.01715HCOOH+H 2O -3-264.78172R H(7)-O(2)=2.161 Å R H(4)-O(6)=2.654 Å-0.00866HCOOH+H2O -4-340.80306R H(5)-O(6)=2.128ÅR H(11)-O(3)=1.981 ÅR H(1)-O(9)=2.336Å-0.01925二、尿素/水氢键络合物几何结构优化(PM3)结构能量H2O -53.43Urea -40.93- -Urea+H2O -98.56 R H(11)-O(4)=1.815 ÅR H(7)-O(9)=1.849 Å-4.20结构能量H 2O-53.43Gly-93.47- -Gly+H 2O-1-149.79R H(11)-O(4)=1.815 Å R H(7)-O(9)=1.849 Å-2.89Gly+H 2O-2-148.79R H(13)-O(4)=1.827 Å R H(10)-O(11)=1.848 Å-1.89Gly+H 2O-3-152.82R H(12)-O(3)=1.821 Å R H(7)-O(11)=1.781 Å-5.92Urea-40.93Gly-93.47- -Urea+Gly-1-143.40R H(12)-O(7)=1.916 Å R H(15)-O(4)=1.793 Å-9.00Urea+Gly-2-151.49R H(15)-O(3)=1.807 Å R H(8)-O(11)=1.760 Å-17.09Urea+Gly-3-147.70R H(15)-O(3)=1.818 Å R H(7)-O(11)=1.822 Å-13.30五、 自我测评本次实验构建了多种氢键络合物,优化其结构记录氢键长度并计算氢键能量。

分子模拟总结

分子模拟总结

TOP 500 compounds
Similary analyse Visual inspection
~30 compounds
Expression, purification, and enzymatic assays of SP-HMG-CoA reductase
V (Umg -1)
30
25
20
频率分析计算
# RHF/6-31G(d) Freq Test 注意: 频率分析计算时所采用的理论方法和基组必须 与几何构型优化采用的方法和基组完全相同。
判断极小值,过渡态,高阶鞍点的标准 ZPE,吉布斯自由能,焓如何查找 振动模式的查找,显示,以及红外拉曼光谱图的计算
过渡态反应路径
• 猜测可能的过渡态计算: Opt=(TS, CalcFC,noeigentest) B3LYP/6-31+G* Freq
临床前研究
2-3 年 临床研究
(phase I, II, III)
3-4 年
创新药物研究是最激动人心的挑战!
新药研究的两个阶段:药物发现和开发
化合物资源
药物发现 DICOVERY
1.药物先导化合物的发现 2.药物先导化合物的结构优化
药物候选化合物
药物开发 DEVELOPMENT

1. 临床前研究 2. 临床研究
分子模拟&分子对接
医药产业 — 新世纪的支柱产业和经济增长点
世界医药市场的总销售额
(亿美元)
7000
2200
4300
发达国家
–24 大 制 药 公 司 合 计 市 场资本达18370亿美元
–成为继 IT 银行 电传视讯
后第四大创利支柱产业

分子模拟实验报告分子光谱模拟

分子模拟实验报告分子光谱模拟

分子模拟实验报告分子光谱模拟分子光谱模拟实验报告摘要:本实验采用分子模拟的方法,通过计算机模拟的手段,研究了分子光谱。

通过构建分子模型、选择适当的计算方法和参数,得到了分子的能级结构和光谱。

实验结果表明,分子模拟可以较好地模拟分子的能级和光谱。

这种方法可以为分子光谱的研究提供一种新的途径。

1.引言分子光谱是研究分子内部能级和分子结构的重要手段。

传统的实验方法繁琐且成本较高,分子模拟则是一种新的研究手段,可以通过计算机模拟的方法得到分子的能级结构和光谱。

本实验旨在通过分子模拟的方法,研究分子的光谱现象,并探讨模拟方法的准确性和适用性。

2.实验方法2.1分子模型的构建2.2计算方法和参数的选择选择适当的计算方法和参数对于分子模拟的准确性和有效性具有重要意义。

本次实验采用量子力学方法进行计算,选择了Hartree-Fock方法作为计算方法,并设置了合适的收敛阈值和基组。

2.3能级结构的计算通过计算机程序,对构建的分子模型进行能级结构的计算。

通过求解Schrödinger方程,可以得到分子的不同能级及其能量。

2.4光谱的模拟在能级结构的基础上,模拟分子的光谱现象。

根据波长、频率和吸收强度的关系,得到分子的吸收光谱图和发射光谱图。

3.实验结果与分析3.1能级结构的计算结果通过计算机程序,得到了水分子的能级结构。

结果显示,水分子的基态电子能级为X^1A1,第一激发态能级为A^1B1、各能级的能量差异较小,符合分子光谱的特点。

3.2光谱的模拟结果根据能级结构,模拟了水分子的吸收光谱和发射光谱。

吸收光谱图显示,在不同波长范围内,水分子的吸收强度存在明显的吸收峰,这与实验观测结果一致。

发射光谱图显示,水分子在受激条件下会发出特定波长的光,这也符合实验观测结果。

4.结论通过分子模拟实验,我们成功地模拟了水分子的能级结构和光谱现象。

实验结果表明,分子模拟可以较好地模拟分子的能级和光谱,为分子光谱的研究提供了一种新的途径。

药品智能设计实验报告

药品智能设计实验报告

药品智能设计实验报告尊敬的评审专家:感谢您抽出时间阅读本次药品智能设计实验报告。

本次实验旨在探索药品智能设计的方法和应用,以提高药物研发过程的效率和准确性。

以下是本次实验的详细内容和结果总结。

1. 实验目的:本实验的主要目的是探索药品智能设计的潜在优势,以及其在药物研发领域中的应用。

通过智能设计方法,我们希望能够提高药物分子的合成和生物活性预测的准确性,并减少传统药物设计过程中的时间成本。

2. 实验方法:为了实现药品智能设计,我们采用了分子模拟和机器学习算法相结合的方法。

具体步骤如下:Step 1:收集相关化合物的结构和性质数据。

Step 2:利用分子模拟技术进行化合物的结构优化和药效预测。

Step 3:建立机器学习模型,通过训练数据集进行模型的训练和优化。

Step 4:利用智能设计算法生成新的分子结构,并利用机器学习模型进行药效预测和评估。

3. 实验结果:经过一系列的实验操作,我们得到了以下结果:1) 使用智能设计算法生成的新分子结构与已知化合物具有较高的相似性。

2) 通过机器学习模型进行药效预测,预测结果与实际测定结果的准确性有较高的一致性。

3) 药品智能设计相较于传统方法,减少了药物研发过程中的时间和经济成本。

4. 结论与讨论:本次实验结果表明,药品智能设计在药物研发领域中具有广阔的应用前景。

通过结合分子模拟和机器学习算法,我们能够快速生成新分子结构,并预测其药效,从而为药物研发提供有效的指导和决策支持。

然而,还有一些挑战需要克服,如完善智能设计算法、扩大训练数据集规模等。

我们期待未来能够进一步探索和改进药品智能设计的方法和技术。

感谢您对本实验报告的阅读和评审。

如有任何问题或建议,请随时与我们联系。

祝好!您诚挚的研究人员。

分子模型操作实验报告

分子模型操作实验报告

分子模型操作实验报告分子模型操作实验报告一、引言分子模型是一种用来呈现和研究分子结构的工具,它可以帮助我们更好地理解分子之间的相互作用和化学反应。

本实验旨在通过操作分子模型,探索分子的构造、键合和空间排列等方面的知识,并通过实际操纵模型来加深对这些概念的理解。

二、实验材料和方法1. 实验材料:- 分子模型套装:包括不同颜色和形状的塑料球和连接棒。

- 实验记录本和笔。

2. 实验方法:首先,根据实验指导书上给出的分子结构示意图,选择适当的塑料球和连接棒组装分子模型。

然后,通过操纵模型,观察和记录分子的构造、键合和空间排列等特征。

最后,根据实验结果,总结分子模型的操作规律和应用。

三、实验结果与讨论1. 分子构造的模型表示:通过实验,我们可以用分子模型来表示不同分子的构造。

例如,通过连接棒将不同颜色的塑料球连接在一起,可以模拟出水分子(H2O)的构造,其中两个氢原子连接在一个氧原子上。

通过这种方式,我们可以直观地了解分子的组成和排列方式。

2. 键合类型的模型表示:分子模型还可以帮助我们理解不同类型的键合。

例如,通过连接棒将两个氢原子与一个氧原子连接在一起,我们可以模拟出水分子中的共价键。

而通过连接棒将一个金属球和一个非金属球连接在一起,我们可以模拟出金属键。

通过操作模型,我们可以更好地理解不同类型的键合在分子中的作用和特点。

3. 空间排列的模型表示:分子模型还可以帮助我们理解分子的空间排列。

例如,通过连接棒将四个相同的塑料球连接在一起,我们可以模拟出甲烷(CH4)分子的空间排列,其中碳原子位于中心,四个氢原子均匀分布在周围。

通过操作模型,我们可以更好地理解分子的空间结构对其性质和反应的影响。

四、实验总结通过本次实验,我们通过操作分子模型,深入了解了分子的构造、键合和空间排列等方面的知识。

分子模型作为一种直观、可操作的工具,为我们理解和研究分子提供了重要的帮助。

通过实际操纵模型,我们可以更好地理解分子之间的相互作用和化学反应,并将这些知识应用于实际问题的解决中。

ds小分子结构优化结果讨论

ds小分子结构优化结果讨论

ds小分子结构优化结果讨论摘要:1.DS 小分子结构优化的背景和意义2.DS 小分子结构优化的具体方法和步骤3.DS 小分子结构优化的结果分析4.DS 小分子结构优化的讨论和展望正文:一、DS 小分子结构优化的背景和意义DS 小分子(DNA Shuffling small molecules)是指通过DNA 重组技术制备的一类具有特定生物活性的小分子化合物。

DS 小分子在药物研发、生物医学研究和生物产业等领域具有广泛的应用前景。

然而,在实际应用过程中,DS 小分子的生物活性和稳定性往往受到其结构特性的制约。

因此,对DS 小分子进行结构优化,以提高其性能,具有重要的理论和实际意义。

二、DS 小分子结构优化的具体方法和步骤DS 小分子结构优化的过程主要包括以下几个步骤:1.筛选目标DS 小分子:根据生物活性、稳定性等指标,从大量DS 小分子中筛选出具有潜力的目标分子。

2.确定优化目标:针对目标DS 小分子的结构特点,确定优化的目标位点,如增加或减小某些化学键的长度、改变某些原子或基团的空间取向等。

3.设计优化方案:基于量子化学计算、分子模拟等技术,设计出一系列可能的优化方案,并对这些方案进行评估。

4.实施优化:通过化学合成等手段,制备出优化后的DS 小分子,并对其生物活性和稳定性等性能进行检测。

5.结果分析:对优化后的DS 小分子的性能进行统计分析,总结规律,为进一步的优化提供依据。

三、DS 小分子结构优化的结果分析根据文献报道,DS 小分子结构优化可以显著提高其生物活性和稳定性。

例如,研究人员对某种具有抗肿瘤活性的DS 小分子进行结构优化,结果表明,优化后的分子在细胞水平和动物实验中的抗肿瘤效果均有显著提高。

此外,通过对大量DS 小分子的结构优化,研究人员还发现了一些新的生物活性位点和作用机制,为药物研发提供了新的思路。

四、DS 小分子结构优化的讨论和展望DS 小分子结构优化是提高其性能的重要手段,但仍面临一些挑战,如优化方案的设计和实施过程中的不确定性、优化效果的评价标准等。

分子模型实验报告

分子模型实验报告

分子模型实验报告分子模型实验报告引言:分子模型实验是一种常见的实验方法,通过构建分子模型来研究分子结构和性质。

本次实验旨在通过构建分子模型,深入了解分子的组成和性质,以及分子间的相互作用。

实验材料和方法:本实验所需材料包括:分子模型套装、实验手册、纸笔等。

实验步骤如下:1. 准备工作:清洁实验台面,将分子模型套装按照说明书组装好。

2. 构建分子模型:根据实验手册中的示例,选择不同的分子进行模型构建。

可以选择水分子、氨分子等。

3. 观察分子结构:通过分子模型,观察分子中原子的排列方式和连接方式,了解分子的结构特点。

4. 探究分子性质:根据实验手册中的指导,通过调整分子模型的构建方式,探究分子的性质变化。

例如,可以通过改变原子之间的连接方式,观察分子的极性变化对溶解性的影响。

5. 分子间相互作用:利用分子模型,观察分子间的相互作用。

例如,可以构建氢键模型,观察氢键对分子结构和性质的影响。

实验结果和讨论:通过实验,我们观察到了不同分子的结构和性质的差异。

以水分子为例,我们发现水分子由两个氢原子和一个氧原子组成,呈V字型结构。

这种结构使得水分子具有极性,导致水分子之间形成氢键。

氢键的存在使得水分子具有较高的沸点和熔点,以及较大的表面张力。

在探究分子性质的实验中,我们发现改变分子模型中原子之间的连接方式可以改变分子的极性。

例如,在水分子模型中,如果将氧原子和氢原子的连接方式调整为线性排列,即H-O-H,水分子将失去极性,溶解性也会发生变化。

这表明分子的结构对其性质具有重要影响。

通过构建氢键模型,我们还观察到了氢键对分子结构和性质的影响。

以氨分子为例,我们发现氨分子由一个氮原子和三个氢原子组成,呈三角锥形结构。

氨分子中氮原子的孤对电子能够与其他氨分子中的氢原子形成氢键。

这种氢键的存在使得氨分子具有较高的沸点和熔点,以及较大的溶解度。

结论:通过分子模型实验,我们深入了解了分子的组成和性质,以及分子间的相互作用。

分子模型实验报告

分子模型实验报告

分子模型实验报告篇一:分子模拟实验实验报告生物大分子分子模拟实验作业——生物大分子一、实验部分12-3-1获得PDB号为“1HCK”的蛋白(human-cyclin-dependent kinase 2,i,e.,CKD2和ATP的结合晶体结构),并采用不同的模型观察其特点①分别用卡通模型和丝带模型显示生物大分子结构,并用球棍模型、棒状模型显示其中小分子、金属离子等。

参考文献:Analysis of CDK2 Active-SiteHydration: A Method to Design New Inhibitors Zdeneˇk Krˇ?′zPROTEINS: Structure, Function, and Bioinformatics 55:258–274 (XX)12.2 分子对接①聚合物对接前效果图②聚合物对接后效果图对接后实际距离和设置的最优值12-3-2在样本文件中,创建冰的晶体结构,分别做温度为260K,273K,298K,373K下的分子动力学模拟(10 ps),观察晶体机构的变化情况,并做定性解释。

①不同温度下冰晶体结构图:原始冰晶体结构图由冰晶体在不同温度下的结构可见,随温度升高,冰晶体的各个水分子之间的距离不断增加,晶体结构趋向于分散无序状。

②不同温度下,冰晶体分子动力学模拟图③不同温度下体系的总能量与势能由曲线形状可见,经过分子动力学模拟之后,体系的能量降低,变得更加稳定。

由计算结果可见,体系的总能量和势能随温度的升高而增大。

因为当温度升高时,分子的热运动加剧,使分子的伸缩、转动、振动势能增加从而使分子总能量增加,而体系的是能增加是因为非键相互作用尤其是分子间氢键相互作用减弱。

二、实验心得与体会本次实验主要进行了生物大分子的模拟。

生物大分子一般包含上千个原子,目前还不能应用量子化学从头计算方法模拟,常用的方法有QM/MM方法,和纯粹的分子动力学模型。

1.关于分子力学要求掌握四点内容:(1)分子力学中,离子间的相互作用势能函数是什么?(2)势函数中存在特定的参数,怎么给参数赋初值?(3)原子类型怎样确定?(4)力场有哪些?各自的适用范围是什么?下面详细解释:(1)V(r)有四项,前三项对应于键伸缩势能、弯曲势能和扭转势能。

分子模拟实验报告-结构优化

分子模拟实验报告-结构优化

分子模拟实验报告一、优化分子几何构形(B3LYP/6‐31++G*)分子 结构 能量(Hartrees) 关键键参数H2O‐76.38552R O(1)‐H(2)=0.969Å∠H(3)‐O(1)‐H(2)=105.5°CH2O‐114.44963R C(1)=O(2)=1.209ÅR C(1)‐H(4)=1.109Å∠H(3)‐C(1)‐O(2)=121.9°HCOOH‐189.67894R C(1)‐O(2)=1.207ÅR C(1)‐O(3)=1.348ÅR C(1)‐H(4)=1.099ÅR O(3)‐H(5)=0.978Å∠O(2)‐C(1)‐O(3)=125.3°∠C(1)‐O(3)‐H(5)=108.1°CH3OH‐115.65888R C(1)‐O(2)=1.426ÅR C(1)‐H(3)=1.093Å∠O(2)‐C(1)‐H(3)=106.3°∠C(1)‐O(2)‐H(6)=108.7°CH4‐40.19567R C(1)‐H(2)=1.084ÅCH3F‐139.68417R C(1)‐F(2)=1.399ÅCH3Cl‐500.01335R C(1)‐Cl(2)=1.806ÅC2H6‐79.76845R C(1)‐C(2)=1.533ÅC2H4‐78.53512R C(1)‐C(2)=1.335ÅC2H2 ‐77.28198 R C(1)‐C(2)=1.208Å(NH2)2CO ‐225.15945 R C(3)‐O(4)=1.224ÅR C(3)‐N(1)=1.389ÅR N(1)‐H(5)=1.013Å∠C(3)‐N(1)‐H(5)=113.3°∠C(3)‐N(1)‐H(6)=118.2°∠O(4)‐C(3)‐N(1)=112.9°二、水的二聚体几何结构优化理论水平 结构AM1‐0.19356 Hartrees‐0.09441 Hartrees∆R O‐H R O‐O ‐0.00474 Hartrees2.158 Å3.117 Å 理论水平 结构HF/6‐31++G*‐152.04304 Hartrees‐76.01774 Hartrees∆R O‐H R O‐O ‐0.00756 Hartrees2.054 Å3.003 Å 理论水平 结构E EB3LYP/6‐31++G*‐152.77986 Hartrees‐76.38552 Hartrees∆ R O‐H R O‐O 0.00882 Hartrees1.959 Å2.935 Å 理论水平 结构MP2/6‐31++G*‐152.43071 Hartrees‐76.20978 Hartrees∆ R O‐H R O‐O 0.01115 Hartrees1.932 Å2.905 Å三、自我测评本次实验主要学习了使用GAMESS进行分子结构优化的操作,并且计算了水二聚体的氢键长度和氢键能量。

分子构型优化实验报告

分子构型优化实验报告

一、实验目的1. 了解分子构型优化的基本原理和方法。

2. 掌握使用分子模拟软件进行分子构型优化的操作步骤。

3. 通过实验,提高对分子构型优化在实际应用中的认识。

二、实验原理分子构型优化是指在一定条件下,通过计算方法对分子的构型进行优化,使其能量最低。

分子构型优化是研究分子结构、性质和反应过程的重要手段。

常用的分子构型优化方法有:梯度下降法、共轭梯度法、牛顿-拉夫森法等。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:某有机分子模型。

2. 仪器:计算机、分子模拟软件(如Gaussian、DMol3等)。

四、实验步骤1. 启动分子模拟软件,打开实验材料。

2. 设置计算参数,包括优化方法、收敛条件、最大迭代次数等。

3. 运行优化计算,观察分子构型变化。

4. 计算分子优化后的能量和键长、键角等几何参数。

5. 分析优化后的分子构型,与初始构型进行比较。

五、实验结果与分析1. 实验结果(1)优化后的分子能量为:-XXX.XX kcal/mol。

(2)优化后的键长、键角等几何参数如下:键长(Å):C-C:XXX.XX,C-H:XXX.XX,C-O:XXX.XX键角(°):C-C-C:XXX.XX,C-H-C:XXX.XX,C-O-C:XXX.XX2. 结果分析(1)优化后的分子能量降低,说明分子构型优化是有效的。

(2)优化后的键长、键角等几何参数与初始构型相比,变化不大,说明分子构型优化并未引起分子内部结构的明显改变。

六、实验结论1. 分子构型优化是一种有效的计算方法,可以用于研究分子结构、性质和反应过程。

2. 使用分子模拟软件进行分子构型优化操作简单,易于掌握。

3. 本实验中,通过分子构型优化,得到了能量更低、结构更稳定的分子构型。

七、实验注意事项1. 在设置计算参数时,要合理选择优化方法和收敛条件,以确保优化结果的准确性。

2. 运行优化计算时,要注意观察计算进度,避免因计算时间过长而影响实验结果。

3. 分析优化结果时,要将优化后的分子构型与初始构型进行比较,以评估优化效果。

模型分子实验报告

模型分子实验报告

一、实验目的1. 了解模型分子的概念及其在化学研究中的应用。

2. 掌握模型分子的制备方法及表征技术。

3. 通过实验,加深对分子结构、性质及其相互作用的认知。

二、实验原理模型分子是化学研究中常用的工具,用于模拟和研究复杂分子的结构、性质和反应机理。

通过构建与真实分子具有相似结构的模型分子,可以简化实验过程,降低实验成本,并便于研究。

三、实验内容1. 模型分子的选择与制备(1)选择实验所需的模型分子,如苯、甲苯、乙苯等。

(2)根据所选模型分子的结构,设计合理的制备方法。

例如,采用有机合成方法制备苯,通过苯与氯气反应制备氯苯等。

2. 模型分子的表征(1)利用核磁共振波谱(NMR)技术,分析模型分子的结构。

(2)通过红外光谱(IR)技术,检测模型分子的官能团。

(3)利用紫外-可见光谱(UV-Vis)技术,研究模型分子的电子结构。

3. 模型分子的相互作用研究(1)采用荧光光谱技术,研究模型分子之间的相互作用。

(2)利用分子力学模拟方法,计算模型分子的相互作用能。

四、实验步骤1. 模型分子的制备(1)按照实验方案,制备所需的模型分子。

(2)对制备的模型分子进行纯化,确保其纯度。

2. 模型分子的表征(1)将制备好的模型分子进行核磁共振波谱、红外光谱和紫外-可见光谱分析。

(2)记录实验数据,并与理论值进行对比,分析实验结果。

3. 模型分子的相互作用研究(1)采用荧光光谱技术,研究模型分子之间的相互作用。

(2)利用分子力学模拟方法,计算模型分子的相互作用能。

五、实验结果与讨论1. 模型分子的制备通过实验,成功制备了所需的模型分子,并对其进行了纯化。

2. 模型分子的表征(1)核磁共振波谱分析表明,所制备的模型分子结构符合预期。

(2)红外光谱分析表明,模型分子中存在相应的官能团。

(3)紫外-可见光谱分析表明,模型分子具有特定的电子结构。

3. 模型分子的相互作用研究(1)荧光光谱实验表明,模型分子之间存在相互作用。

(2)分子力学模拟结果表明,模型分子之间的相互作用能为负值,表明它们之间存在吸引力。

分子模型操作实验报告

分子模型操作实验报告

分子模型操作实验报告分子模型操作实验报告摘要:本实验旨在通过分子模型操作,深入了解分子结构和化学键的形成。

通过实验操作,我们对分子模型的构建和分子间相互作用有了更深入的理解,并通过实验结果验证了一些化学原理。

引言:分子模型是一种用于可视化分子结构的工具,通过模拟真实分子的形状和键的连接方式,帮助我们更好地理解分子间的相互作用和化学反应。

本实验中,我们使用塑料球和棍子构建分子模型,并通过操作模型来观察分子的结构和性质。

实验步骤:1. 准备工作:准备所需的塑料球和棍子,根据实验需要选择不同颜色的球和棍子,以区分不同原子和键的类型。

2. 构建分子模型:根据给定的化学式或分子结构,使用球和棍子按照正确的键连接方式构建分子模型。

3. 观察分子结构:观察分子模型的形状、原子间的距离和键的角度,了解分子的空间构型和立体结构。

4. 操作分子模型:通过操作分子模型,改变原子的位置或键的角度,观察分子结构的变化和对应的性质变化。

5. 模拟化学反应:根据给定的化学反应方程式,通过改变分子模型中原子的位置和键的连接方式,模拟化学反应的进行过程。

6. 分析实验结果:根据实验观察和模拟化学反应的结果,分析分子结构和化学键对分子性质的影响。

实验结果和讨论:通过实验操作和观察,我们发现分子的形状和结构对其性质具有重要影响。

例如,分子中原子的位置和键的角度改变,可能导致分子的立体异构体形成,从而影响分子的化学活性和反应性。

此外,我们还发现不同类型的化学键(如共价键和离子键)对分子的稳定性和物理性质有不同的影响。

在模拟化学反应过程中,我们观察到分子模型中原子的位置和键的连接方式的改变,可以模拟化学反应中的键的形成和断裂过程。

通过这种方式,我们可以更直观地理解化学反应的机理和过程,并预测反应的产物和副产物。

结论:通过分子模型操作实验,我们深入了解了分子结构和化学键的形成。

通过实验操作和观察,我们对分子的形状和结构对其性质的影响有了更深入的理解。

同源建模的实验报告(3篇)

同源建模的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉同源建模的基本原理和方法;2. 掌握同源建模的实验步骤和操作技巧;3. 通过同源建模预测蛋白质的三级结构,并验证预测结果的准确性。

二、实验原理同源建模是一种基于生物信息学的方法,利用已知蛋白质的三维结构作为模板,通过计算机模拟和计算,预测未知蛋白质的三维结构。

该方法基于以下两个原理:1. 蛋白质的结构由其氨基酸序列唯一决定,知道其一级序列,在理论上就可以获取其二级结构以及三级结构;2. 蛋白质的三级结构在进化中更稳定或者说更保守。

如果两个蛋白质的氨基酸序列有50%相同,那么约有90%的α-碳原子的位置偏差不超过3,这是同源模型化方法在结构预测方面成功的保证。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:蛋白质序列、NCBI数据库、SwissModel在线平台、MOE软件;2. 实验仪器:计算机、网络连接。

四、实验步骤1. 收集蛋白质序列:在NCBI数据库中搜索目标蛋白质的序列,获取其一级结构信息。

2. 模板搜寻:使用SwissModel在线平台进行模板搜寻,寻找与目标蛋白质序列具有较高同源性的已知蛋白质结构作为模板。

3. 模型构建:根据模板蛋白质的三维结构,使用SwissModel在线平台构建目标蛋白质的三维结构模型。

4. 模型优化:使用MOE软件对模型进行优化,包括分子力学优化、能量最小化等。

5. 模型验证:通过比对实验结果和预测结构,验证同源建模的准确性。

6. 结果分析:分析预测结构的合理性,解释蛋白质的功能和作用机理。

五、实验结果与分析1. 模板搜寻:在SwissModel在线平台中,成功找到与目标蛋白质序列具有较高同源性的模板蛋白质。

2. 模型构建:根据模板蛋白质的三维结构,成功构建了目标蛋白质的三维结构模型。

3. 模型优化:使用MOE软件对模型进行优化,优化后的模型具有更低的能量。

4. 模型验证:通过比对实验结果和预测结构,验证同源建模的准确性。

预测结构在关键区域与实验结果基本一致。

分子构型优化和红外光谱计算实验报告

分子构型优化和红外光谱计算实验报告

一、实验目的(1) 了解Gaussian 程序中优化分子结构的基本原理和流程(2) 掌握优化分子结构的计算技术及判断优化是否正常完成的标准。

(3) 了解红外光谱产生的原理,学会用Gaussian 程序计算体系的红外光谱。

二、基本原理1. 分子构型优化计算化学研究分子性质,是从优化分子结构开始的。

通常认为,在自然情况下分子主要以能量最低的形式存在。

只有低能的分子结构才具有代表性,其性质才能代表所研究体系的性质。

结构优化是Gaussian程序的常用功能之一。

分子构型优化(OPT)的目的是得到稳定分子或过渡态的几何构型,用Z矩阵成者Gauss View输入的结构通常不是精确结构,必须优化。

至于不稳定分子、构型有争议的分子、目前还难以实验测定的过渡态结构,优化更为必要。

(1) 势能面分子势能的概念源于Born-Oppenheimer 近似,根据该近似,分子基态的能量可以看作只是核坐标的函数,体系能量的变化可以看成是在一个多维面上的运动。

分子可以有很多个可能的构型,每个构型都有一个能量值,所有这些可能的结构所对应的能量值的图形表示就是一个势能面。

势能面描述的是分子结构和其能量之间的关系,以能量和坐标作图。

势能面上的每一个点对应一个结构。

分子势能对于核坐标的一阶导数是该方向的势能梯度失量,各方向势能梯度矢量均为零的点称为势能面上的驻点,在任何一个驻点(staionarypoint) 上。

分子中所有原子都不受力。

驻点包括:全局极大点(最大点,global maximum), 局部极大点(local maximum), 全局极小点(最小点global minimum) ,局部极小点(local minimum) 和鞍点(saddle point, 包括一阶鞍点和高阶鞍点),具体来说,在势能面上,所有的“山谷”为极小点,对这样的点,向任何方向几何位置的变化都能引起势能的升高。

极小点对应着一种稳定几何构型,对单一分子不同的极小点对应于不同构象或结构异构体。

分子动力学模拟中的模型构建与参数优化技术

分子动力学模拟中的模型构建与参数优化技术

分子动力学模拟中的模型构建与参数优化技术分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation, MD)是一种重要的计算模拟方法,可以用来研究原子和分子间的相互作用、热力学性质以及宏观材料的宏观性质。

在进行MD模拟之前,必须构建合适的模型并确定参数,以保证模拟结果的准确性和可靠性。

本文将介绍分子动力学模拟中的模型构建与参数优化技术。

一、模型构建在进行分子动力学模拟之前,首先需要构建模型。

模型的构建涉及到选择合适的分子、晶体、纳米材料等,并确定模型的尺寸和结构。

对于有机分子模拟,可以使用化学软件如Gaussian、Schrödinger等进行分子结构优化,获得准确的原子坐标和键长角度等信息。

对于晶体和纳米材料模拟,可以利用实验数据、理论计算和经验规则,通过控制晶胞参数、晶面指数等来构建所需的晶体结构。

此外,还可以利用晶格模型进行晶体结构构建,如周期性边界条件、原子排列方式等。

模型表达方式有两种常见的形式,即原子坐标格式和拓扑格式。

原子坐标格式将每个原子的坐标和类型记录在一个文件中,而拓扑格式则记录原子间的连接关系和键的类型。

模型构建过程中应注意保持模型的平衡和稳定性,避免出现过度拉伸、错位等现象。

对于大分子模拟,可以采用连接分子动力学模拟(Coarse-grained MD)方法,将多个小分子连接在一起,减少模拟系统的规模。

二、参数优化模型构建完成后,还需要确定模型中分子的力场参数。

力场包括键能、角能、二面角能、相互作用势函数等。

常用的力场包括分子力场(Molecular Force Field),如AMBER、CHARMM、OPLS等,以及多体力场(Many-body Force Field)如ReaxFF等。

确定力场参数的方法有多种途径,包括实验测量、量子化学计算和模型拟合等。

实验测量可以通过测定物质的物理性质如密度、熔点、热容等来确定力场参数。

量子化学计算可以通过计算分子结构和能量来获得力场参数。

药物设计学实验报告

药物设计学实验报告

药物设计学实验报告引言药物设计学是一门综合性学科,涉及到化学、生物学、医学等多个领域。

本次实验旨在运用药物设计的理论与方法,设计一种具有抗癌活性的化合物,并通过计算机模拟和化学合成验证其有效性。

材料与方法数据检索利用化学文献数据库,如PubMed等,检索相关的已知抗癌药物化合物,并获取其分子结构信息以及抗癌活性数据。

分子模拟在化学计算软件中,建立目标化合物的三维结构,并优化其构象。

选择适当的分子力场和优化算法,使分子达到最低能量状态。

利用分子模拟软件进行分子动力学模拟,模拟药物在生物体内的行为。

药效团筛选基于前一步的分子模拟结果,利用药效团筛选方法,筛选出可能具有抗癌活性的药效团。

化合物设计根据筛选出的药效团,设计出若干具有相似结构但不同功能团的化合物。

药效预测利用分子对接方法,将设计出的化合物与药物靶点进行对接,预测它们的亲和力。

根据对接结果,评估化合物与靶点的相互作用,进一步筛选出有潜力的化合物。

化合物合成根据药效预测结果,选择其中几个潜力化合物进行合成。

通过化学实验合成目标化合物,并使用核磁共振等技术对化合物的结构进行鉴定。

抗癌活性评价利用体外细胞实验等方法,测试合成化合物的抗癌活性。

结果与讨论根据数据检索,我们获取了一系列已知的抗癌药物化合物及其抗癌活性数据。

在分子模拟过程中,我们建立了目标化合物的三维结构,并对其进行了优化。

通过药效团筛选和化合物设计,我们设计出了若干具有潜力的化合物。

在药效预测和分子对接过程中,我们将这些设计出的化合物与靶点进行对接,预测了它们的亲和力。

通过对接结果,我们筛选出了一些有潜力的化合物,进一步进行了合成。

在化合物合成过程中,我们成功合成了部分目标化合物,并使用核磁共振等技术对其结构进行了鉴定。

通过体外细胞实验,我们评价了合成的化合物的抗癌活性。

部分化合物表现出了较好的抗癌活性,与已知的抗癌药物相比也有一定优势。

结论通过药物设计的理论与方法,我们设计合成了具有抗癌活性的化合物。

分子优化实验报告

分子优化实验报告

分子优化实验报告《分子优化实验报告》摘要:本实验旨在通过分子优化的方法,对一种有机化合物进行结构优化,以期获得更稳定和更符合实际情况的分子结构。

通过分子力场的计算和优化,我们成功地得到了优化后的分子结构,并对比了优化前后的能量和结构参数。

实验结果表明,分子优化能够有效地改善分子结构的稳定性和几何构型,为进一步研究提供了重要的基础。

引言:分子结构的优化是化学研究中的重要一环,通过对分子结构进行优化,可以更好地理解分子的性质和行为。

分子力场方法是一种常用的分子优化方法,它通过对分子内部的键、角和二面角进行能量计算和优化,得到最稳定的分子结构。

本实验选取了一种有机化合物,通过分子力场方法对其进行了结构优化,以期获得更准确和可靠的分子结构。

实验方法:1. 选择适当的分子力场模型,如MMFF94或AMBER等。

2. 利用分子模拟软件,输入原始分子结构,并设定优化参数。

3. 进行分子结构的能量最小化计算,直至收敛。

4. 对比优化前后的分子能量和结构参数,分析优化效果。

实验结果与讨论:通过实验,我们成功地得到了优化后的分子结构,并对比了优化前后的能量和结构参数。

实验结果表明,分子优化后的能量更低,结构参数更接近实际情况,分子结构更加稳定和合理。

这表明分子优化能够有效地改善分子结构的稳定性和几何构型,为进一步研究提供了重要的基础。

结论:通过分子优化实验,我们成功地对一种有机化合物进行了结构优化,并获得了更稳定和更符合实际情况的分子结构。

分子优化方法为化学研究提供了重要的工具和手段,有助于更好地理解分子的性质和行为。

希望本实验结果能为相关领域的研究提供一定的参考和借鉴。

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分子模拟实验报告
一、优化分子几何构形(B3LYP/6‐31++G*)
分子 结构 能量(Hartrees) 关键键参数
H2O
‐76.38552
R O(1)‐H(2)=0.969Å
∠H(3)‐O(1)‐H(2)=105.5°
CH2O
‐114.44963
R C(1)=O(2)=1.209Å
R C(1)‐H(4)=1.109Å
∠H(3)‐C(1)‐O(2)=121.9°
HCOOH
‐189.67894
R C(1)‐O(2)=1.207Å
R C(1)‐O(3)=1.348Å
R C(1)‐H(4)=1.099Å
R O(3)‐H(5)=0.978Å
∠O(2)‐C(1)‐O(3)=125.3°
∠C(1)‐O(3)‐H(5)=108.1°
CH3OH
‐115.65888
R C(1)‐O(2)=1.426Å
R C(1)‐H(3)=1.093
Å
∠O(2)‐C(1)‐H(3)
=106.3°
∠C(1)‐O(2)‐H(6)=108.7°
CH4
‐40.19567
R C(1)‐H(2)=1.084Å
CH3F
‐139.68417
R C(1)‐F(2)=1.399Å
CH3Cl
‐500.01335
R C(1)‐Cl(2)=1.806Å
C2H6
‐79.76845
R C(1)‐C(2)=1.533Å
C2H4
‐78.53512
R C(1)‐C(2)=1.335Å
C2H2 ‐77.28198 R C(1)‐C(2)=1.208Å
(NH2)2CO ‐225.15945 R C(3)‐O(4)=1.224Å
R C(3)‐N(1)=1.389Å
R N(1)‐H(5)=1.013Å
∠C(3)‐N(1)‐H(5)=113.3°
∠C(3)‐N(1)‐H(6)=118.2°
∠O(4)‐C(3)‐N(1)=112.9°
二、水的二聚体几何结构优化
理论水平 结构
AM1
‐0.19356 Hartrees
‐0.09441 Hartrees

R O‐H R O‐O ‐0.00474 Hartrees
2.158 Å
3.117 Å 理论水平 结构
HF/6‐31++G*
‐152.04304 Hartrees
‐76.01774 Hartrees

R O‐H R O‐O ‐0.00756 Hartrees
2.054 Å
3.003 Å 理论水平 结构
E E
B3LYP/6‐31++G*
‐152.77986 Hartrees
‐76.38552 Hartrees
∆ R O‐H R O‐O 0.00882 Hartrees
1.959 Å
2.935 Å 理论水平 结构
MP2/6‐31++G*
‐152.43071 Hartrees
‐76.20978 Hartrees
∆ R O‐H R O‐O 0.01115 Hartrees
1.932 Å
2.905 Å
三、自我测评
本次实验主要学习了使用GAMESS进行分子结构优化的操作,并且计算了水二聚体的氢键长度和氢键能量。

GAMESS是使用量子力学方法(QM)的计算组件。

量子力学方法的本质是解薛定谔方程,计算精确但耗时,适合中小体系的研究,量子力学方法分类如下:
还有一类常用的计算方法为分子力学方法(MM),即将牛顿力学原理应用到化学问题中,分子力学方法不考虑电子运动,计算速度快但不适用于化学反应,常用的分子力学方法包括MM2,AMBER,CHARMM,COMPASS等。

在CHEM3D中GAMESS计算模块包含了常用的量子力学方法如HF、B3LYP、MP2、CIS、AM1、PM3等,CHEM3D程序本身自带MM2组件可以进行分子力学计算。

本次实验的重点是使用GAMESS计算模块优化分子结构(Minimize (Energy/Geometry),GAMESS设置页面如下图:
本实验在B3LYP/6‐31++G*理论水平优化了11个分子,记录了能量和一些关键键参数,通过这些操作熟悉了GAMESS计算模块的使用,接下来开始优化H2O二聚体的结构,首先
画出两个水分子,再使用移动旋转一个水分子使两个水分子位置近似书本图7‐3‐3,再调节一个水分子中的氢原子与另一水分子的氧原子之间的距离为1.8 Å,调节完后使用各种QM方法优化其结构,注意不可使用MM2优化,其会导致两个水分子形成如下图结构:
将优化后的水二聚体能量减去两倍的水分子能量即可得到氢键的能量(注意水二聚体和水分子用相同理论水平优化),同时记录水二聚体氧原子间距离,与实验值(|ΔE|≈5.0Kcal/mol, R O‐O≈2.9~3.0Å)比较发现AM1和MP2/6‐31++G*误差最大,HF/6‐31++G*和B3LYP/6‐31++G*与实验值较接近,AM1误差较大在意料之中,而MP2/6‐31++G*误差较大就有些奇怪,观察其优化结构发现一个水分子发生了接近90°的扭曲如下图:
HF/6‐31++G*和B3LYP/6‐31++G*优化后水二聚体的6个原子基本在一个平面上,误差原因可能是水二聚体存在多种构型,而实验测得的氢键数据是多种构型的平均值,MP2/6‐31++G*优化出了一种氢键强度相对较高的构型。

查阅文献后发现水二聚体存在10种低能结构[1],上图中的两种都是水二聚体的低能结构,但是文献中上图右侧构型对应的氢键能量与实验值十分接近,文献中对氢键能量的计算比本实验复杂很多,加入了校正基组叠加误差的步骤,这可能是导致本实验计算值与实测值误差的原因。

参考文献
1.杨忠志, 于春阳. 二聚体水分子的10种稳定结构的MP2方法研究[J]. 辽宁师范大学学报(自然科学版), 2008, 31(1):67‐69.。

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