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用第一性原理方法获取周期体系中原子的部分电荷
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:0
  • 页码:2793-2800
  • 语言:中文
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]大连大学,辽宁省生物有机化学重点实验室,辽宁大连116622
  • 相关基金:国家自然科学基金(20973027 20633050); 辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(2007R02)资助
  • 相关项目:生物分子水溶液体系中非共价相互作用的理论研究-探讨其分子识别机理及质子和能量传递过程
中文摘要:

利用量子化学软件包Crystal计算了立方周期性边界条件下液态水体系的静电势(ESP)和静电场(EF).在此基础上,提出了一种由第一性原理方法获取周期体系中原子的部分电荷的快捷方法.该方法把由周期性边界条件引入的平均静电势准mean作为一个拟合参数,通过对第一性原理静电势与Ewald加和法静电势的最小二乘法拟合而实现.值得说明的是,比较静电势与静电场拟合方法,前者的相对拟合误差仅为2%-3%,比后者小一个数量级.考察了四种电荷限制条件下,静电势、静电场拟合的水分子原子部分电荷及偶极矩的分布情况.

英文摘要:

We calculated the electrostatic potential(ESP) and electric field(EF) of periodic liquid water systems using the quantum chemistry software package,Crystal.We propose a method to obtain atomic partial charges rapidly for periodic systems based on first-principles calculations.In this method,the average electrostatic potential 准mean,which is introduced to meet the periodic boundary condition,is taken as a parameter during the least squares fitting of the ESP from first-principles calculations and used in the Ewald summation.A comparison of the two methods,i.e.,ESP and EF fitting,reveals that the relative root mean-square deviation(RMS) of the former method is only 2%-3%,which is one order of magnitude smaller than that of the latter method.In addition,the distribution of the derived atomic partial charges and dipole moments for the water system are discussed using four charge restrained fits.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781