Phương pháp QM/MM, viết tắt của quantum mechanical/molecular mechanical, là một phương pháp tiếp cận rất linh hoạt để nghiên cứu các hiện tượng hóa học, kết hợp độ chính xác của hóa học lượng tử trong việc mô tả vùng quan tâm với hiệu quả của thế năng cơ học phân tử trong việc biểu diễn phần còn lại của hệ thống. Được hình thành ban đầu vào những năm 1970 bởi công trình có ảnh hưởng của những người đoạt giải Nobel là Martin Karplus, Michael Levitt và Arieh Warshel, các kỹ thuật QM/MM đã phát triển thành một trong những phương pháp tiếp cận chính xác và tổng quát nhất để nghiên cứu các tính chất của hệ thống hóa học thông qua các phương pháp tính toán. Trong khi các ứng dụng đầu tiên tập trung vào các nghiên cứu về hệ thống hữu cơ và sinh học phân tử, thì rất nhiều ứng dụng QM/MM đã được phát triển trong những thập kỷ qua, mở rộng phạm vi ứng dụng để giải quyết các câu hỏi nghiên cứu liên quan đến cả hóa học dung dịch và hóa học trạng thái rắn. Mặc dù sắp kỷ niệm 50 năm vào năm 2022, việc xây dựng các phương pháp QM/MM cải tiến vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu sôi nổi, với mục tiêu (i) mở rộng khả năng ứng dụng để giải quyết một phạm vi rộng hơn các câu hỏi nghiên cứu trong hóa học và các lĩnh vực liên quan, và (ii) nâng cao hơn nữa độ chính xác đạt được trong mô tả QM/MM vượt xa các công thức đã được thiết lập. Mặc dù bản thân phương pháp này đã là một phương pháp rất thành công, việc kết hợp chiến lược QM/MM với các kỹ thuật lý thuyết đã được thiết lập khác sẽ mở rộng đáng kể khả năng của các phương pháp tính toán.

Abstract:

The QM/MM method, short for quantum mechanical/molecular mechanical, is a highly versatile approach for the study of chemical phenomena, combining the accuracy of quantum chemistry to describe the region of interest with the efficiency of molecular mechanical potentials to represent the remaining part of the system. Originally conceived in the 1970s by the influential work of the the Nobel laureates Martin Karplus, Michael Levitt and Arieh Warshel, QM/MM techniques have evolved into one of the most accurate and general approaches to investigate the properties of chemical systems via computational methods. Whereas the first applications have been focused on studies of organic and biomolecular systems, a large variety of QM/MM implementations have been developed over the last decades, extending the range of applicability to address research questions relevant for both solution and solid-state chemistry as well. Despite approaching their 50th anniversary in 2022, the formulation of improved QM/MM methods is still an active field of research, with the aim to (i) extend the applicability to address an even broader range of research questions in chemistry and related disciplines, and (ii) further push the accuracy achieved in the QM/MM description beyond that of established formulations. While being a highly successful approach on its own, the combination of the QM/MM strategy with other established theoretical techniques greatly extends the capabilities of the computational approaches.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Sam P. de Visser; Thomas S. Hofer
Thông tin nhan đề:	Quantum Mechanical/Molecular Mechanical Approaches for the Investigation of Chemical Systems - Recent Developments and Advanced Applications
Nhà xuất bản:	Frontiers Media SA
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Kỹ thuật hóa học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/57451
Mô tả vật lý:	188p.
Năm xuất bản:	2018