OPLS-DES深共晶溶剂模拟参数集发布

资源摘要信息:"迈阿密大学研究团队开发了一套用于深共熔溶剂（Deep Eutectic Solvents，简称DES）模拟的OPLS-AA力场参数集。这套参数集被命名为OPLS-DES，它允许研究人员通过分子模拟来更好地理解DES的物理化学特性。OPLS（Optimized Potentials for Liquid Simulations）力场是一种广泛用于模拟液体和分子间相互作用的计算模型。OPLS-DES是OPLS-AA力场的一个扩展，专门针对DES环境进行了优化。" 知识点详细说明： 1. 深共熔溶剂（DES）的定义和应用： 深共熔溶剂是由两种或两种以上的化合物组成的，它们能够通过氢键等作用力在较低温度下形成一种均匀、稳定的液体，而这种液体的熔点远低于单一组分的熔点。DES具有良好的溶解性能，低挥发性，低毒性，且制备成本相对较低，因此在绿色化学和可持续化学领域受到了广泛关注。它们被用于诸多应用，例如作为替代传统挥发性有机溶剂的环保溶剂、在电池电解质、萃取过程和生物转化过程中的应用。 2. OPLS-AA力场和OPLS-DES参数： OPLS-AA（All-Atom）力场是一种分子力学力场，它包含了对原子间相互作用的参数化，包括键合相互作用、角度、二面角以及非键相互作用（范德华力和库仑力）。OPLS-AA力场广泛应用于有机分子、生物大分子和材料的模拟。OPLS-DES参数的开发是为了满足模拟含有胆碱氯离子对的DES体系的需要。由于DES中涉及的氢键供体（HBD）在纯有机液体中可能不表现出特定的相互作用，因此开发了专门的参数集，以确保在DES环境下准确模拟其相互作用。 3. 使用环境和要求： OPLS-DES参数集在特定的操作系统和计算环境中进行了测试，以确保稳定性和准确性。这些环境包括CUDA 7.5 / 8.0（NVIDIA的并行计算平台和编程模型）和CentOS 6.5 / 7.0（一种基于Red Hat Enterprise Linux的Linux发行版）。此外，为了解决Gromacs版本5.0.7中的已知错误，建议在进行热容量密度状态（g_dos）计算时使用Gromacs 5.1.4。 4. 参数集内容和下载方式： 参数集包含了用于模拟离子、胆碱、氯化物、氢键供体（如尿素、甘油、苯酚、乙二醇、乙酰丙酸、草酸和丙二酸等）的特定参数。这些参数包括键合和非键合的力场参数，并且以itp（包含力场参数的拓扑文件）、top（拓扑文件）和pd（参数文件）格式提供，方便用户直接在分子模拟软件中调用和使用。 5. 分子模拟在化学研究中的应用： 分子模拟技术是化学研究中不可或缺的一部分，它可以用来模拟和预测分子和材料在微观尺度下的物理和化学性质。通过模拟，研究人员可以在实验之前对物质的行为进行预测，优化实验设计，并且节省研究时间和成本。模拟工具如Gromacs等软件被广泛用于模拟蛋白质、DNA、药物和材料的行为。 在使用OPLS-DES参数集进行分子模拟时，需要确保了解其适用范围和限制。研究人员应当参考提供的技术详细信息和测试环境要求，以确保模拟结果的准确性和可靠性。随着绿色化学和可持续化学概念的推广，深共熔溶剂的应用将日益广泛，而OPLS-DES参数集将为该领域的研究提供有力的计算支持。