Molecular density functional theory for multiscale modeling of hydration free energy

تحولات اخیر در علوم فیزیکی و کامپیوتری، پیش بینی های کمی را می توان به سینتیک واکنش های شیمیایی و داده های ترمودینامیکی از اصول اولیه توسط مدل سازی چند بعدی دانست. رویکرد سلسله مراتبی، چارچوب نظری مختلفی را شامل می شود که از پدیده های جسمانی در مقیاس های الکترونیکی و طول زمان به آن دسته از سیستم های بیومولکوری پیچیده و انتقال فاز ماکروسکوپیک است که به برنامه های گسترده ای به مشکلات نگرانی عملی عمل می کنند. در حالی که مدل سازی چند بعدی به عنوان یک ابزار محاسباتی رایج در حال ظهور است، ارتباط بین محاسبات در مقیاس های مختلف به مراتب از هماهنگی نیست و انتخاب های چندگانه روش های کوانتومی / کلاسیک در هر مقیاس، ترکیبیات متعددی را ارائه می دهد که به ندرت نسبت به داده های گسترده تجربی کالیبره شده است. در این کار، ما یک روش چند منظوره برای پیش بینی انرژی آزاد حلال مجموعه ای از مولکول های کوچک در آب مایع در شرایط محیطی مورد بررسی قرار داده ایم. با استفاده از داده های آزمایشی برای انرژی آزاد هیدراتاسیون به عنوان یک معیار، ما دریافتیم که نتایج نظری حساس به انتخاب روش های مکانیکی کوانتومی برای تعیین اتلاف اتم ها و تنظیمات حل شده، اختصاص پارامترهای نیروی میدان به ویژه اتهامات جزئی، و تقریبی در محاسبات آماری مکانیکی. با توجه به عدم قطعیت های قابل توجهی در محاسبات کوانتومی مکانیکی و ماهیت نیمه تجربی مدل های نیروی فیزیکی، بازده محاسباتی تئوری کاربردی تابع چگالی کلاسیک را جایگزین شبیه سازی مولکولی برای توسعه آینده و استفاده از روش های چند بعدی می کند.