אפקט איזונושא בתהליך העברת פרוטונים כפול של פורקן נחקר על-ידי שיטת QM/MM משופרת

שיטת QM/MM משופרת מתגברת על בעיות פשוטות בסימולציית QM/MM רגילה. שיטת Six QM/MM מאיצה את ההרכבה הנבחרה עבור אזור QM, והיא יכולה ללכוד את מסלולי התגובה הכימית לגרום להגדרת קואורדינטת תגובה. עם פרוטוקול זה, תפסנו בהצלחה מסלולי תגובה כימית של העברת פרוטון כפולה וחשיפת אפקט החלפת דיטריום על מנגנון העברה של מוכחות במים.

הפרוטוקול יכול לשמש כדי לחקור הלוגן או החלפת deuterium שלנו בזיהוי חום בגילוי סמים. היתרון העיקרי של שיטת Six QM/MM הוא שאנחנו לא צריכים את זה כדי להגדיר קואורדינטת תגובת מלח או להציג מכשיר עבור מסלול תגובה כימית בעת חקירת מנגנון התגובה. מאפשרים לנו לזהות מסלולי תגובה אפשריים שמגיבים.

השיטה שניתן להשתמש בה ולהרחיב אותה לשיטת QM ברמה גבוהה והיא יכולה להפוך לכלי חשוב לחקור את מנגנון התגובה לתגובה כימית בתסרון. כדי להתחיל בהליך זה, הפעל את ההגדרות המוגדרות מראש על-ידי הגדרת סוג הפעלה כ- 100, temp0 כ- 300, זמני כ- 260, temphigh כ- 1300 וצעד כ- 120, 000 בקובץ הקלט. לאחר מכן, הנפק את הפקודה המתאימה כפי שמוצג כאן.

במהלך השלב המוגדר מראש, נטר את האנרגיה של כל מונח כדי לחשב את הערכים הממוצעים. השתמש בפקודות לינוקס grep כדי לחלץ את האנרגיה. כדי לשנות את האנרגיות הממוצעות בקובץ ה- md-input, חשב את האנרגיות הממוצעות בהתבסס על הפלט של שורת הפקודה הקודמת, ושנה את קו ה- v-shift בקובץ הקלט עם הממוצעים החדשים שנוצרו.

התחל היסט בתוכנית QM4D על-ידי הקלדת הפקודה כדי להפעיל את שלב המיטוב. לאחר מכן, חבר את התפשטות האנרגיה עם תוכנית החסד, וודא שהתנודות באנרגיה יכולות לכסות את הקצוות הנמוכים והגבוהים ביותר של טווח הטמפרטורה. לאחר המיטוב, שמור את ערכי ה- nk הסופיים של שלב ההיסט בקובץ חדש בשם nk.

דאט בפרוטוקול זה. כדי להכין את קובץ ה- MD-input, הגדר את סוג הריצה כקובץ קלט בקובץ הקלט החדש כדי להתחיל את שלב הדמיות הייצור. ציין את שם הקובץ עם קובץ nk המאוחסן כ- nkfile nk.

dat בקובץ הקלט. מספר שלבי הזמן נקבע כ- 6, 400, 000 במערכות הנוכחיות. מונה הסימולציה תלוי במערכת ולכן שנה את סטטיסטיקת הסימולציה בהתבסס על הדרישה הספציפית שלך.

בחר מספר מתאים של שלב זמן לשימוש עבור מעבר שולי בין מדינות שונות עבור המערכת שלך. התחל את הייצור בסימולציה זו, על ידי הנפקת הפקודה המתאימה כדי להפעיל סימולציות MD. כדי לפקח על תהליך יצירת ושבירה של הקשר במהלך שלב הייצור, השתמש בפקודה grep כדי לבדוק את שינויי המרחק של H1N1 ו- H1N2 לאורך זמן הסימולציה.

ניתן לבצע את אותה פעולה עבור H2N3 ו- H2N4. לאחר מכן, חבר את התפשטות המרחק באמצעות ערך המרחק המצטבר במהלך הסימולציות של הייצור. לחלץ את קואורדינטות התגובה, ואת מונחי האנרגיה מקובץ פלט הייצור שנוצר על ידי QM4D על ידי הפקודה grep.

ארגן את הנתונים בארבע עמודות וכתוב אותם בקובץ הנתונים בכל מסגרת זמן. חשב את האנרגיה החופשית על-ידי הנפקת הפקודה המתאימה. לבסוף, כדי להקרין את האנרגיה החופשית על הנוף הדו-ממדי, הקלד את הפקודה המתאימה.

השפעת החלפת הדאוטריום הבודדת על תהליך העברת הפרוטון הכפול בפורפיצן נבדקה בפרוטוקול הנוכחי. האנרגיה הפוטנציאלית של תת-מערכת ה-QM והמים במהלך שלבי הקדם-שיווי משקל והאםפטימיזציה נבדקו כדי לוודא שהאנרגיה של אזור ה-QM הורחבה לטווח אנרגיה רחב יותר, מבלי להשפיע על האנרגיה של הסביבה. שינויי המרחק והזווית הייצוגיים, ושינויי האנרגיה החופשית המוקרנים שימשו לאפיון אפקט החלפת הדאוטריום בתהליך הגיאומטריה והעברת הפרוטון של פורפיצן.

שיטת Six QM/MM משיגה הרכבה משופרת במרחב האנרגיה. טווח המיזוג שצוין אמור להשיג חלוקת אנרגיה רחבה יותר. שיטה זו לא רק ללכוד את החלק העליון של ערוץ התגובה יש לך יכול להעביר, אבל יש לו גם פוטנציאל של זיהוי מוצרי תגובה מצבי תגובה נורמה תוצאה של מנגנון התגובה.

פרוטוקול זה משמש כנקודת מוצא לחקור את מנגנוני התגובה הכימית בסביבה מרוכזת. ניתן לשלב בקלות שיטות QM ברמה גבוהה יותר עם שיטת Six QM/MM כדי לחקור מערכות מורכבות יותר בעתיד.