Новости химической науки > Новая поправка к методу DFT

Простая математическая поправка может исправить одну из главных проблем современной компьютерной химии, а также существенно усовершенствовать компьютерное изучение многомолекулярных систем.

Эту поправку предлагают Тобиас Швабе (Tobias Schwabe) и Штефан Гримме (Stefan Grimme) из Университета Мюнстера.

Новый метод может использоваться для определения конформации пептидов. (По материалам Phys. Chem. Chem. Phys.)

Метод дифференцированного функционала плотности [density functional theory (DFT)] является очень популярным подходом современной компьютерной химии, однако один из его недостатков заключается в пренебрежении слабыми межмолекулярными взаимодействиями (силами ван дер Ваальса) при теоретическом анализе многомолекулярных систем.

Ван дер Ваальсовские взаимодействия играют существенную роль во многих химических или биологических системах, оказывая влияние на образование кристаллов, крепление ящерки-геккона к стенам и т.д. Влияние сил ван дер Ваальса особенно важно при изучении больших многомолекулярных систем, например наносистем, однако до настоящего времени в компьютерных симуляциях эти взаимодействия не учитываются.

Метод Швабе и Гримме основан на двойной гибридной модели DFT, разработанной для изучения межэлектронных взаимодействий в больших системах. Гримме отмечает, что уже изначально двойной гибридный DFT отличался очень хорошей предсказательной точностью, но тщательный анализ неудачных предсказаний, сделанных с помощью этой модели, показал, что причина «провалов» модели – недостаточный учет эффекта сил ван дер Ваальса.

Добавив новый терм в систему уравнений модели, пара немецких ученых существенно увеличила точность метода DFT, сделав его пригодным для анализа сложных биологических и наномасштабных систем. Гримме отмечает, что простота в коррегировании метода делает его полезным для широкого круга проблем, решаемых современной квантовой химией.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, web advanced publish

метки статьи: #квантовая химия, #физическая химия