İçeriğe atla

ONIOM

ONIOM (Our Own N-layered Integrated Molecular Orbital and Molecular Mechanics, Türkçe: kendi n-katmanlı entegre moleküler orbital ve moleküler mekaniğimiz), Morokuma ve meslektaşları tarafından geliştirilen bir hesaplamalı kimya yaklaşımıdır. ONIOM, farklı ab initio veya yarı ampirik yöntemlerin bir molekülün/sistemin farklı kısımlarına uygulanmasını ve daha düşük hesaplama maliyeti ile güvenilir geometri ve enerji sonuçları elde etmeyi sağlayan hibrit bir yöntemdir.[1][2][3]

ONIOM hesaplama yaklaşımının özellikle biyomoleküler sistemler[4] ile geçiş metali kompleksleri ve katalizörleri için yararlı olduğu bulunmuştur.[5]

ONIOM'u destekleyen kodlar

Ayrıca bakınız

  • QM/MM

Dış bağlantılar

Kaynakça

  1. ^ S. Dapprich (1999). "A new ONIOM implementation in Gaussian98. Part I. The calculation of energies, gradients, vibrational frequencies and electric field derivatives". Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. Cilt 461-462. s. 1. 
  2. ^ Vreven (2006). "Chapter 3 Hybrid Methods: ONIOM(QM:MM) and QM/MM". Annual Reports in Computational Chemistry. Cilt 2. s. 35. 
  3. ^ Svensson (1996). "ONIOM: A Multilayered Integrated MO + MM Method for Geometry Optimizations and Single Point Energy Predictions. A Test for Diels−Alder Reactions and Pt(P(t-Bu)3)2+ H2Oxidative Addition". The Journal of Physical Chemistry. 100 (50). s. 19357. 
  4. ^ Senn (2007). "QM/MM studies of enzymes". Current Opinion in Chemical Biology. 11 (2). ss. 182-7. 
  5. ^ Ananikov (2010). "Real size of ligands, reactants and catalysts: Studies of structure, reactivity and selectivity by ONIOM and other hybrid computational approaches☆". Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. Cilt 324. s. 104. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">John Lennard-Jones</span> İngiliz matematikçi ve fizikiçi

Sör John Edward Lennard-Jones İngiliz bir matematikçi ve Bristol Üniversitesi'nde teorik fizik ve ardından Cambridge Üniversitesi'nde teorik bilim profesörü idi. Modern hesaplamalı kimyanın, günümüz sayısal kimya alanının kurucusu olarak kabul edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Kenichi Fukui</span> Japon kimyager (1918 – 1998)

Kenichi Fukui, Japon kimyagerdi. Kenichi Fukui, 1981 yılında Roald Hoffmann ile birlikte "kimyasal tepkimelerin davranışını ilgilendiren kuramları nedeniyle" Nobel Kimya Ödülü kazandı. Fukui, özellikle kimyasal tepkimelerdeki öncü moleküler orbital teorisi üzerinde çalışmıştı.

Per-Olov Löwdin İsveçli fizikçi, Uppsala Üniversitesi'nde profesör, paralel olarak 1993'e kadar Florida Üniversitesi'nde profesör. Ivar Waller adı altındaki eski lisans öğrencisi, Löwdin 1950 yılında moleküler orbital hesaplamalar için simetrik ortogonalizasyon düzenlemeleri yapmıştır. Bu şema Yarı-ampirik teorileri kullanılan sıfır diferansiyel örtüşme (ZDO) yaklaşım temelidir. Löwdin ayrıca kolay kuantum mekaniğinin çeşitli teoremlerin türetmelerini matrisleri için sembolleri kullanarak oluşturmuştur. ROHF,UHF ve RES-GVB teorilerinde kullanılan meşhur “Löwdin’s pairing theorem” onun değildir. Kendisine göre George G. Hall ve King Löwdin 'in resmi olmayan önerisinden sonra resmi bir sunum yapmışlardır. 1963 ve 1971 yılları arasında yayınlanmış pertürbasyon teorisi üzerindeki 14 sayfa dizi kuantum kimyası için en iyi bölümleme tekniği olarak görülmüştür. Löwdin ayrıca 1958 yılında Uppsala'da kuantum kimyası yaz okulundan başlayarak çok etkili ve aktif bir öğretmendir. 1958 ve 1960'ta Uppsala Üniversitesi kuantum kimyası grubuna kardeş olarak Florida Üniversitesi'nde kuantum teorisi projesine başlamıştır. Uluslararası Kış Enstitüleri yüzlerce Latin Amerikanların seksenler ve doksanlar boyunca katılımlarını sağladı. 1960 yılında Kış Enstitüsünün içindeki birleşimde Sanibel sempozyumunu kurdu. 1960'tan sonra her yıl düzenlenmiştir. Löwdin 1969'da İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi üyesi olarak seçilmiş ve 1972'den 1984'e kadar Fizik Nobel Ödülü komitesinde bulunmuştur. Kuantum kimyası uluslararası gazetesi ve kuantum kimyası gelişmeler serisi kurucudur. Uluslararası Kuantum Moleküler Bilimler Akademisi'nin de vakıf üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">Moleküler dinamik</span>

Moleküler dinamik (MD), atomların ve moleküllerin fiziksel hareketlerini incelemek için bir bilgisayar simülasyon yöntemidir. Atomların ve moleküllerin sabit bir süre boyunca etkileşime girmesine izin verilir ve bu da sistemin dinamik evrimi hakkında bilgi verir. En yaygın versiyonda, atomların ve moleküllerin yörüngeleri, parçacıklar ve bunların potansiyel enerjileri arasındaki kuvvetlerin çoğu zaman atomlararası potansiyeller veya moleküler mekanik kuvvet alanları kullanılarak hesaplandığı, etkileşen parçacıkların bir sistemi için Newton'un hareket denklemlerinin sayısal olarak çözülmesiyle belirlenir. Metot ilk olarak 1950'lerin sonunda teorik fizik alanında geliştirildi, ancak günümüzde çoğunlukla kimyasal fizik, malzeme bilimi ve biyomoleküllerin modellenmesinde uygulanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Michael Levitt</span>

Michael Levitt, İsrail asıllı Amerikan biyofizikçidir. 2013 yılında Nobel Ödülü kazanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">John C. Slater</span> Amerikalı fizikçi (1900 – 1976)

John C. Slater, atomların, moleküllerin ve cisimlerin elektronik yapısı teorisine büyük katkılar yapmış önemli bir Amerikalı fizikçidir. Bu çalışma kimyanın yanı sıra fiziğin birçok dalında devam eden bir önem arz eder. Slater ayrıca mikrodalga elektroniğine de önemli katkılar yapmıştır. 1920'de Rochester Üniversitesi Fen Fakültesinden mezun olmuş, 1923'te Harvard’da fizik üzerine doktora yapmıştır; ardından Cambridge ve Copenhagen üniversitelerinde doktora sonrası çalışma yapmıştır. ABD'ye dönüşü ile birlikte Harvard Fizik Bölümüne katılmıştır.

Hesaplamalı kimya, kimya problemlerini çözmeye yardımcı olmak için bilgisayar simülasyonunu kullanan bir kimya dalıdır. Moleküllerin, katıların yapı ve özelliklerini hesaplamak için verimli bilgisayar programlarına dahil edilmiş teorik kimya yöntemlerini kullanır. Bu yöntemlerin kullanılmasının nedeni, hidrojen moleküler iyonu ile ilgili nispeten yeni sonuçlar dışında, kuantum çok-gövdeli(many-body) problemlerin analitik olarak çözülemez oluşudur. Hesaplama sonuçları normal olarak kimyasal deneylerle elde edilen bilgileri tamamlarken, bazı durumlarda gözlemlenmeyen kimyasal olayları da tahmin edebilmektedir. Yeni ilaç ve materyallerin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Azot triklorür</span>

Azot triklorür, trikloramin olarak da bilinen formülü NCl3 olan kimyasal bileşik. Sarı, yağımsı, keskin kokulu bir sıvıdır. En sık amonyak türevleri ve klor arasındaki kimyasal reaksiyon sonrası oluşmaktadır, yüzme havuzlarındaki oluşumu buna bir örnektir.

<span class="mw-page-title-main">Elektron çifti</span>

Elektron çifti ya da Lewis çifti, aynı moleküler orbitale fakat zıt spinlere sahip olan elektronlardır. Elektron çifti konseptinden ilk defa, Gilbert Lewis'in 1916 yılında yayımlanan bir çalışmasında bahsedilmiştir. Elektronlar, fermiyon olduklarından ötürü Pauli dışarlama ilkesi gereğince aynı kuantum sayısına sahip olamazlar. Bu nedenle iki elektronun aynı orbitali paylaşmasının tek yolu, spin kuantum sayılarının farklı olmasıdır. Bu da, aynı orbitaldeki elektron sayısının ikide kalmasına yol açar.

Kuantum kimyası bilgisayar programları, kuantum kimyası metodlarını uygulamak için bilgisayarlı kimyada kullanılır. Çoğu program, Hartree-Fock (HF) ve bazı post Hartree-Fock yöntemlerini içerir ve ayrıca yoğunluk fonksiyonları teorisi (DFT), moleküler mekanik veya yarı-ampirik kuantum kimyası metotlarını da içerebilirler. Bahsi geçen programlar arasında açık kaynaklı ve ticari yazılımlar bulunur. Bunların çoğu büyüktür, çoğu zaman birkaç ayrı program içerir ve uzun yıllar boyunca geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">CP2K</span>

CP2K, katı hal, sıvı, moleküler ve biyolojik sistemlerin atomistik simülasyonlarını gerçekleştirmek için Fortran 2003'te yazılan serbestçe kullanılabilen (GPL) bir programdır.

Hibrid QM/MM yaklaşımı, QM (doğruluk) ve MM (hız) yaklaşımlarının gücünü birleştiren ve böylece çözelti ve proteinlerdeki kimyasal olayların incelenmesine izin veren bir moleküler simülasyon yöntemidir. QM/MM yaklaşımı ilk kez Warshel ve Levitt'in 1976 yılındaki makalesinde tanıtıldı. Warshel ve Levitt, Martin Karplus ile birlikte, 2013 yılında “karmaşık kimyasal sistemler için çok ölçekli modellerin geliştirilmesi” alanında Nobel Kimya Ödülü'nü kazandılar.

<span class="mw-page-title-main">Hesaplamalı biyoloji</span> biyolojik, davranışsal ve sosyal sistemlerin incelenmesinde veri-analitik ve teorik yöntemler, matematiksel modelleme ve hesaplamalı simülasyon teknikleri

Hesaplamalı biyoloji veya bilişimsel biyoloji, biyolojik, ekolojik, davranışsal ve sosyal sistemlerin araştırılmasında veri analitik ve teorik yöntemlerin, matematiksel modelleme ve hesaplamalı simülasyon tekniklerinin geliştirilmesini ve uygulanmasını içerir. Disiplinlerarası bir alandır ve de farklı disiplinleri kucaklar. Temelinde biyoloji, uygulamalı matematik, istatistik, biyokimya, kimya, biyofizik, moleküler biyoloji, genetik, genomik, bilgisayar bilimi ve evrim yer almaktadır.

Herbert Sander Gutowsky, University of Illinois at Urbana-Champaign'de kimya profesörü olan Amerikan kimyager. Gutowsky nükleer manyetik rezonans (NMR) yöntemlerini kimya alanında uygulayan ilk kişidir. Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi kullanarak moleküllerin yapısını belirledi. Öncü çalışmaları NMR'nin bilimsel bir araç olarak kullanılması için deneysel kontrolünü sağladı, deneysel gözlemlerle teorik modelleri birleştirdi ve NMR'yi kimya ve tıbbı araştırma alanlarında sıvıların, katıların ve gazların moleküler ve dinamik yapılarını incelemek için en etkili analitik araçlardan biri haline getirdi. Çalışmalarının etkisiyle kimya, biyokimya ve malzeme bilimi alanlarındaki bazı sorunlar çözüldü ve NMR spektroskopisinin kullanıldığı pek çok alt alanı da etkiledi.

Teorik kimya, kimyaya dair teorik genellemeler geliştiren bir kimya branşıdır. Teorik kimya kapsamında kimyasal bağlanma, kimyasal reaksiyonlar, değerlik, potansiyel enerji yüzeyi, moleküler orbitaller, orbital etkileşimleri gibi konular üzerine teoriler geliştirilmektedir.

Dalton Transactions, inorganik, biyoinorganik ve organometalik bileşiklerin kimyasının tüm yönleri hakkında orijinal (birincil) araştırma ve inceleme makaleleri yayınlayan, hakemli bir bilimsel dergidir. Royal Society of Chemistry tarafından haftalık olarak yayınlanmaktadır. Dergi, modern atom teorisi üzerine yaptığı çalışmalarla tanınan İngiliz kimyager John Dalton'un adını aldı. Yazarlar, makaleleri açık erişim olarak yayınlamayı seçebilirler. Editör Andrew Shore'dur. Dalton Transactions, 2006 yılında Thomson Scientific'ten In-cites tarafından "yükselen yıldız" olarak adlandırıldı.

Dumas moleküler ağırlık belirleme yöntemi, bilinmeyen bir maddenin moleküler ağırlığını belirlemek için geçmişte kullanılan bir prosedürdü. Dumas yöntemi, oda sıcaklığında sıvı olan uçucu organik maddelerin moleküler ağırlıklarını belirlemek için uygundur.

<span class="mw-page-title-main">Erich Hückel</span>

Erich Armand Arthur Joseph Hückel, Alman fizikçi ve fiziksel kimyagerdir. İki büyük katkısıyla tanınmaktadır.

Bir molekül düzenleyici, kimyasal yapıların gösterimlerini oluşturmak ve değiştirmek için kullanılan bir bilgisayar programıdır.

Bu, makromolekülleri görselleştirmek için kullanılan önemli yazılım sistemlerinin bir listesidir.