导读:本文包含了过渡态计算论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:密度泛函理论,非共价相互作用,卤键,胍基对
过渡态计算论文文献综述
杨洋[1]（2017）在《药物设计中卤键、胍基-精氨酸作用及药物合成反应过渡态的量子化学计算研究》一文中研究指出量子化学是用量子力学的原理和方法处理化学问题的科学,目前已经发展成为化学以及相关学科在解释和预测分子结构和化学行为等方面的通用技术和手段。本论文包含两部分的研究内容,第一部分是量子化学计算方法在药物设计中的应用研究,具体包括第二章分子内卤键、第叁章胍基-精氨酸配对作用和第四章药物合成中的反应机理的研究内容;第二部分为结核杆菌二氢叶酸还原酶DHFR抑制剂的发现(第五章),研究内容为利用分子对接和质谱等技术手段,预测并验证该重要结核病药物靶点的天然产物抑制剂。论文第一章为绪论,分别阐述了非共价相互作用的量子化学计算、药物设计中的卤键作用、基于片段的结核病药物设计研究背景。第二章围绕卤键的量子化学计算展开研究。在化学反应、物理现象及生命体系中,非共价相互作用都起着至关重要的作用。卤键(XB)则是由卤素原子(X=Cl、Br或I)作为路易斯酸,与中性或者带负电荷的路易斯碱(如O、N、S等)相互吸引,形成的一种非共价相互作用。分子间的卤键作用已被广泛报道,但分子内的卤键却鲜有研究。我们通过搜索剑桥晶体数据库(CSD)找到了具有典型分子内卤键作用的小分子结构。接着运用量子化学计算中的密度泛函理论(DFT)方法对小分子化合物进行结构优化与能量计算,研究不同取代基、不同溶剂对分子内卤键性质的影响。通过比较不同构象(是否含有分子内卤键)的能量差异,同时运用AIM(Atom in Molecule)理论分析键关键点(Bond Critical Point)处的电子密度、拉普拉斯电子密度等,我们确定了分子内卤键的存在;再采用自然键轨道(Natural Bond Orbital,NBO)理论分析确定卤键作用中电荷的转移情况,从而确定本研究中分子内卤键的作用强度在-1.66~-7.81 kcal/mol之间。在此基础上,我们使用CPCM(导电极化连续介质)的溶剂化模型,计算溶剂化效应下分子内的卤键作用,分析不同溶液中卤键对小分子pKa的影响,发现含有碘的分子内卤键结构与不含分子内卤键结构的相对pKa差值为-0.73;还采用COSMO模型,比较分子内卤键对小分子logP的影响,发现含分子内卤键的结构其logP值在正辛醇和水中的分配系数略高于不含分子内卤键的结构,为卤键在药物设计中的应用提供理论指导。论文的第叁章围绕生物体中胍基配体与蛋白质体系的精氨酸残基之间形成的配对结构展开研究。通过数据库搜索,我们首次发现在蛋白质数据库(pdb,proteindatabank)中,一共存在227对在蛋白质配体和受体之间的带相同电荷的胍基对作用(胍基正离子与精氨酸配对,gdm+-arg对)。该发现表明,在含胍基药物和它们的靶标蛋白质之间确实可能存在胍基与精氨酸的结合作用。此外,通过对药品数据库(drugbank)的搜索,我们发现了145个含胍基的药物,这表明药物分子中,胍基是普遍存在的。另一些研究报告显示,在某一些分子结构中,引入胍基基团使其与蛋白质体系形成gdm+-arg对结构,可以使药物药效提高8倍以上。在上述研究调查的基础上,我们挑选出6个含有典型gdm+-arg对的配体-蛋白质复合物结构进行qm/mm计算。计算方法和基组为b97-d/6-311++g(d,p)。计算得到的胍基作用力强度在dmso和水中可以达到-1.0~-2.5kcal/mol,与普通分子间作用强度相当。计算结果也显示,随着介电常数的增加,gdm+-arg对的作用从排斥变为吸引,表明高介电常数的溶剂对gdm+-arg对存在一定的稳定作用。该研究显示,带相同电荷的gdm+-arg对之间的相互作用不仅可被用于调节药物先导化合物的物理化学性质,也能用于改善配体结合蛋白质受体的亲和力。论文的第四章使用密度泛函理论(dft)计算了两个药物合成反应的过渡态,对其机理展开研究,并辅以实验的支持。第一个反应中,我们研究了钯催化下新型c-h活化反应的反应机制,通过四并六双环的8-氨基喹啉类双齿导向基-钯-环状中间体结构的活化模式,突破了传统意义上只活化羰基β位的限制,发展了α位氧化反应的选择性。理论计算得到了不同反应路径中重要中间体的过渡态能量差异,显示出获得α及β两种氧化产物的难易程度,从而有效解释了反应机理。第二个反应中,我们通过计算吡啶酮类化合物合成反应中出现的季铵盐中间体与不同亲核试剂的反应,发现该反应具有良好的区域选择性。通过季铵盐与不同亲核试剂首先形成的过渡态结构的能垒高低可以判断反应的难易,从而实现对反应路径的预测。论文第五章围绕结核病靶点二氢叶酸还原酶dhfr的抑制剂发现展开研究。结核病是一种全球性的传染性疾病,每年造成两百万以上人口死亡。现阶段的结核病存在抗药性和多重耐药性等问题,使结核病的治疗面临更加严峻的问题。我们利用之前得到的10个结核病相关的蛋白靶点和从天然产物数据库中检测出的26个低分子量化合物相互作用形成的网络图,通过基于片段的药物设计的理念,将其中一个结核病靶点蛋白DHFR和与其有结合的片段化合物进行分子对接,找到小分子的结合位点并预测其相互结合模式。对接的结果中,如果某些片段化合物的结合位点与其它片段化合物明显不同,则将这些结合模式特殊的分子固定于蛋白口袋的结合位置,再将其它片段化合物对接到靶点蛋白和固定片段化合物的复合物的口袋中。将片段化合物单独对接与对接到复合物中的作用模式进行对比分析,找出结合模式相似的化合物,说明这些化合物和固定在蛋白口袋中的片段化合物可能同时结合到蛋白口袋中。再用傅里叶变换的质谱方法(FTMS)对分子对接结果进行验证,用实验方法找出可以同时与结核病靶点蛋白DHFR结合的两个片段化合物。质谱实验发现四对化合物可以单独或同时与Mtb DHFR蛋白结合。对接结果与实验结果十分吻合。第六章为总结与展望。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海药物研究所)》期刊2017-05-01）
王寒露,许铭圣,周建敏,杨小勇[2]（2015）在《物理化学课程教学中过渡态理论的讲解——量化计算辅助教学实例》一文中研究指出针对物化教学中较抽象的过渡态理论知识点,提出量子化学计算辅助教学。以甲醛解离反应为教学实例,介绍了该反应路径中物质构型和能量的变化,详细列举了反应过渡态的结构参数,以及艾林方程的计算。通过实例教学,使该知识点内容具体化,有利于学生理解,提高了教学效果。(本文来源于《广东化工》期刊2015年23期）
徐真昊[3]（2012）在《复杂体系过渡态搜寻和反应势垒计算方法研究和示范应用》一文中研究指出复杂体系（如生物体系）的化学反应分子机理一直是实验科学与理论研究的难点与重点。由于反应发生过程的瞬时性，在实验上难以捕捉反应过程中能量较高（观察几率较低）的反应中间体；在计算研究中，现有的计算机能力还难以对复杂体系进行全维度势能面进行电子结构水平上的全原子计算。目前对过渡态搜寻的分子动力学模拟手段研究仅限于计算采样，由于缺乏对稀有事件的有效计算，大量采样是无益的和不必须的。针对计算的有限资源和反应过程的复杂性，过渡态理论提出一种类似“有监督的机器学习”的计算方法，对反应过程中最关键的步骤进行在电子结构水平上的全原子分子模拟。因此，过渡态理论作为研究分子反应机理的重要原理得以在有机化学反应机理研究中得到广泛应用。复杂生化反应体系具有更高的结构空间维度，了解这种生物体系的反应动力学原则上需要遍历搜索高维结构空间中所有可能反应途径的过渡态。目前，还很少有智能的计算方法做到对于含柔性结构的分子进行全局的过渡态扫描。本论文工作尝试提出了一套可以高效搜索反应过渡态的计算方法流程：1）通过对模式反应的CPMDmetadynamics分子动力学模拟获得目标反应过程的特征反应坐标和核心结构；2）利用接枝法进行快速量化计算方法与课题组开发的自动化快速多分子构象搜索引擎联用，获得反应物、中间体、产物及各个过渡态的多个构象，并最终基于Boltzman分布原理，阐明各反应通路的发生几率，并与实验动力学数据对比进行验证。所提出的计算方法已经应用于研究苯甲酰胺类、（异）烟酰胺类以及叁甲基乙胺类分子所参与的酰胺键异构反应动力学。在高阶量化计算中密度泛函计算DFT、导体可极化连续介质模型（Conduct-like PolarizableContinuum Model，CPCM）等方法用于限速步骤的反应势垒，揭示反应势垒与分子结构及周围外部环境的构效关系。在计算方法的示范应用中，我们计算了M4L6这种超分子化合物的催化机理。M4L6超分子是由4个金属阳离子以及6个等价配体组成一个四面体笼状结构。相对于外部亲水环境，它为被捕捉到笼中的底物提供了一个相对疏水的化学环境，因此M4L6被用于提供疏水反应环境。我们通过构建了M4L6模拟酶-底物复合物结构，模拟了底物在反应基态与过渡态的不同状态下与M4L6的结合情况，并通过结构分析挖掘结构与功能的关系。(本文来源于《上海交通大学》期刊2012-12-01）
徐磊,吴小军,杨燕生[4]（2010）在《过渡态涂层叶片热状态计算分析》一文中研究指出为满足航空发动机方案设计阶段结构分析(选材和各种转一静间隙评估等)及强度寿命评估的要求,必须提供相关零件稳态和过渡态热状态数据,以实现方案设计由稳态设计点的设计到发动机全工作周期内过渡过程的设计。受方案阶段所能提供的原始数据局限性,以及多方案、快速、高效等计算特点的要求,通常合理地用一维热分析计算是设计中的重要环节,其中过渡态计算尤为重要和关键。本文选取带涂层叶片为模型,开发一维解析计算方法对其进行过渡态热状态分析,得到涂层及叶片壁随发动机状态历程变化的各种热状态数据,并对它们进行了过渡态条件下的热响应分析,为进一步进行结构分析及寿命评估提供输入;在不同涂层厚度情况下对其隔热效果进行了过渡态分析,得到不同涂层厚度及不同发动机历程阶段涂层隔热效果的变化规律,分析方法和结论可作为工程涂层设计的参考。为了进一步工程应用,在相同计算条件下与已工程应用的ANSYS有限元计算进行了对比,两者计算结果最大相对偏差3%,说明本文方法保证一定的计算精度;过渡态条件下两者结果变化趋势相同,说明了本文方法的合理性;本文方法计算速度及计算前处理明显优于商用ANSYS软件,可适用于方案阶段热端薄壁类零件过渡态计算。(本文来源于《中国航空学会第七届动力年会论文摘要集》期刊2010-10-01）
徐磊,杨燕生[5]（2010）在《过渡态带隔热涂层的燃气涡轮叶片热状态计算方法研究》一文中研究指出过渡态条件下热端部件热状态计算在评估发动机性能、强度寿命及内部间隙等方面占有十分重要的地位。参考了俄罗斯关于过渡态涂层叶片的1种计算方法,但对其中的数学处理作了更广泛的集成和推广,使得该方法能更充分地考虑过渡态变化过程的复杂性以及换热边界条件的适时变化等问题;以该方法编制了带涂层热端部件的工程计算程序,将计算结果与国外数据进行了对比,吻合较好。(本文来源于《航空发动机》期刊2010年01期）
韩利平,刘浩,屈凌波[6]（2005）在《频哪醇重排反应过渡态的量子化学参数计算》一文中研究指出运用Gaussian98量子化学程序,采用STO-3G基组,对频哪醇重排反应进行从头计算研究,得到了重排过渡态的系列量子化学参数,证实了本重排反应是在质子的作用下脱去一分子水,形成缺电子中心的碳正离子同时发生1,2-移位,生成稳定的频哪酮分子,反应中间态为正离子桥式叁元环结构.(本文来源于《河南科学》期刊2005年03期）
张梦军,覃仁辉,黄莺,李志良[7]（2005）在《以密度泛函论与局域近似法及改进过渡态计算软硬度》一文中研究指出应用密度泛函论(DFT)及其局域近似法(LDA)、局域近似法加全域性校正(LDB: LDA GCE)和改进斯莱特过渡态法(MST), 并依能量型标度定义, 采用有限差分法(DDM), 同时考虑相对论效应, 对元素电离能 P和电子亲合能Q 及原子软硬度U等进行精确估计与理论预测. 把计算扩展到全部 112 种元素, 计算值相当文献值水平或优于其它近似泛函法, 更接近实验值. 该U值在分子模建与设计等方面将获广泛应用.(本文来源于《西南师范大学学报(自然科学版)》期刊2005年01期）
王艳,冯文林,刘若庄,钱英[8]（2002）在《微正则变分过渡态理论直接动力学计算反应速率常数的一种新方法》一文中研究指出在微正则过渡态理论（μTST）和微正则变分过渡态理论（μVT）的基础上,构造了一种量子变分RRKM速率常数的新算法,用于计算化学反应的k（E,J）,k（E）和k（T）.该算法包括了Beyer-Swinehart的隧道校准方法的微正则速率常数的计算.在该方法中发展了一种截断式内插法,可有效的计算热速率常数中的Boltzmann积分.通过对H（D）2CO→H（D）2+CO,CH2CO→CH2+CO和CH4+H→CH3+H2反应的检验可看出,其计算结果与采用更精确计算方法的结果相当符合,但本方法可节省大量机时.(本文来源于《中国科学(B辑 化学)》期刊2002年05期）
王新月,苏叁买,廉小纯[9]（2002）在《混合排气加力涡扇发动机过渡态的数值计算》一文中研究指出考虑混合室加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应 ,风扇、压气机、高压和低压涡轮等部件的特性 ,加力燃烧室供油管的充油时间等因素 ,提出了模拟低涵道比混合排气加力涡轮风扇发动机过渡过程的计算方法。以混合室加力燃烧室、主燃烧室和外涵道 3个容积室的动态方程为基础 ,详细分析计算了某发动机过渡态的性能 ,用很小的时间步长逐渐逼近 ,计算不需要迭代 ,速度快 ,精度满足工程要求(本文来源于《推进技术》期刊2002年03期）
王沁泌,蒋华良,陈凯先,陈建忠,嵇汝运[10]（1997）在《化学反应过渡态的计算方法》一文中研究指出化学反应过渡态结构对化学反应机理的研究有重要作用，但实验上无法直接得到。近年来发展了一些量子化学和分子力学方法，可以从理论上计算出过渡态结构，本文对这些计算方法进行了详细介绍。(本文来源于《化学进展》期刊1997年03期）
过渡态计算论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对物化教学中较抽象的过渡态理论知识点,提出量子化学计算辅助教学。以甲醛解离反应为教学实例,介绍了该反应路径中物质构型和能量的变化,详细列举了反应过渡态的结构参数,以及艾林方程的计算。通过实例教学,使该知识点内容具体化,有利于学生理解,提高了教学效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
过渡态计算论文参考文献
[1].杨洋.药物设计中卤键、胍基-精氨酸作用及药物合成反应过渡态的量子化学计算研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海药物研究所).2017
[2].王寒露,许铭圣,周建敏,杨小勇.物理化学课程教学中过渡态理论的讲解——量化计算辅助教学实例[J].广东化工.2015
[3].徐真昊.复杂体系过渡态搜寻和反应势垒计算方法研究和示范应用[D].上海交通大学.2012
[4].徐磊,吴小军,杨燕生.过渡态涂层叶片热状态计算分析[C].中国航空学会第七届动力年会论文摘要集.2010
[5].徐磊,杨燕生.过渡态带隔热涂层的燃气涡轮叶片热状态计算方法研究[J].航空发动机.2010
[6].韩利平,刘浩,屈凌波.频哪醇重排反应过渡态的量子化学参数计算[J].河南科学.2005
[7].张梦军,覃仁辉,黄莺,李志良.以密度泛函论与局域近似法及改进过渡态计算软硬度[J].西南师范大学学报(自然科学版).2005
[8].王艳,冯文林,刘若庄,钱英.微正则变分过渡态理论直接动力学计算反应速率常数的一种新方法[J].中国科学(B辑化学).2002
[9].王新月,苏叁买,廉小纯.混合排气加力涡扇发动机过渡态的数值计算[J].推进技术.2002
[10].王沁泌,蒋华良,陈凯先,陈建忠,嵇汝运.化学反应过渡态的计算方法[J].化学进展.1997