第五章 计算机在结构化学计算和化学过程模拟中的应用

的工作: (1)建立、修改、分析和优化分子结构,并用多种方式显 示 (2)做各种分子的构象分析研究 (3)做分子间相互作用分析 (4)分子动力学参数计算 (5)准确建立并分析蛋白质结构模型 (6)聚合物等大分子结构与性质研究 (7)结构优化和结构化学计算 (8)强大的数据管理和分析能力
5.2 化学反应过程模拟
当前动力学模型研究主要有两种策略:一种是代
数表达法,该动力学模型是从基元反应机理,经 过数学推导得到的;另一种是利用数值模拟方法 得到的. 代数法是根据一个化学反应中包含的所有基元 反应式,在稳态假设的基础上用数学方法推导出 所有反应物和产物浓度与时间的表达式,即速率 方程.
5.2 化学反应过程模拟
5.1.1 AccuModel软件


AccuModel1.1是MicroSimulation公司开发的基于个人 计算机的分子模型和结构计算软件.其特点是建立分子 模型和进行结构计算均以坚实的科学基础为后盾,通过 严格的科学计算不仅可以给出准确的分子结构模型,而 且以该模型为对象计算结构化学相关数据. 该软件主要可以完成以下几个方面的工作: (1) 建立并演示准确的分子结构模型 (2)计算结构参数和能量参数 (3)分子结构的几何和构象优化处理 (4)利用能量计算进行分子的构象分析
5.1.2 Alchemy 2000™软件简介
Alchemy 2000™软件是一种基于个人计算机的
高级分子图形显示、准确能量计算、多种结构 参数测定和可以采用多种方式进行结构优化的 综合性计算机软件.
5.1.2 Alchemy 2000™软件简介
使用Alchemy 2000™软件可以完成以下结构化学方面
数值模拟法研究化学动力学可以采用两种方法:
一种是在反应机理基本清楚,能够获得各化学物 质浓度对时间的微分方程的基础上对其进行Fra Baidu bibliotek 值积分的方法(deterministic method).这种方法限 于反应速率和浓度在反应过程中变化不太大的 场合;另一种是所谓的随机方法(stochastic method),适合在反应机理过于复杂,积分困难的 情况下使用. 计算机模拟化学反应过程动画
第五章 计算机在结构化学计算和化 学过程模拟中的应用
5.1 结构化学
5.2 化学反应过程模拟
5.1 结构化学
结构化学是化学学科中最重要的理论基础,结
构化学的学习与研究需要了解大量的原子和分 子结构信息.这些信息一方面可以从实验数据经 过变换计算得到,另一方面可以基础化学数据作 为起点,完全通过理论计算得到.前者称为半经 验结构化学计算,后者一般称为从头结构化学计 算. 利用计算机进行的结构化学计算有多种方法. 粗略划分有:从头计算;半经验计算;分子力学计 算.
5.2.1 Chemical Kinetics Simulator 1.0 的功能
主要目的是利用有限数目的粒子作为计算基础,
计算所有参与化学反应的反应物和产物浓度与 时间的函数关系. 利用随机方法模拟化学动力学过程具有如下特 点: (1)输入的反应物的产物可以使用任意代码 (2)对计算范围没有限制 (3)可以处理解决多种与速度有关的动力学过程