اپلس

میدان نیروی اُپلس (به انگلیسی OPLS) (پتانسیل های بهینه شده برای شبیه سازی مایع) توسط پروفسور ویلیام ال یورگنسن در دانشگاه پردو و بعداً در دانشگاه ییل توسعه داده شد.

فرم عملکردی

فرم عملکردی میدان نیروی اپلس بسیار شبیه فرم امبراست :

$E\left(r^N\right)=E_{\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{s}}+E_{\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{g}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s}}+E_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{h}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{s}}+E_{\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{d}}$

$E_{\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{s}}=\sum _{\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{s}}{K}_r(r-r_0{)}^2$

$E_{\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{g}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s}}=\sum _{\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{g}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s}}{k}_{\theta }(\theta -{\theta }_0{)}^2$

$E_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{h}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{s}}=\sum _{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{h}\mathrm{e}\mathrm{d}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{l}\mathrm{s}}(\frac{V_1}{2}[1+\cos (\varphi -{\varphi }_1)]+\frac{V_2}{2}[1-\cos (2\varphi -{\varphi }_2)]+\frac{V_3}{2}[1+\cos (3\varphi -{\varphi }_3)]+\frac{V_4}{2}[1-\cos (4\varphi -{\varphi }_4)])$

$E_{\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{d}}=\sum _{i>j}{f}_{ij}(\frac{A_{ij}}{r_{ij}^{12}}-\frac{C_{ij}}{r_{ij}^6}+\frac{q_i{q}_j{e}^2}{4\pi {ϵ}_0{r}_{ij}})$

با ترکیب قوانین $A_{ij}=\sqrt{A_{ii}{A}_{jj}}$ و $C_{ij}=\sqrt{C_{ii}{C}_{jj}}$ .

برهمکنش های غیر پیوندی درون مولکولی $E_{\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{d}}$ فقط برای اتمهای دارای سه پیوند یا بیشتر شمرده می شوند. 1،4 برهمکنشها توسط "فاکتور فاج" کاهش می یابد $f_{ij}=0.5$ ، در غیر این صورت $f_{ij}=1.0$ . تمام سایتهای برهم کنش بر روی اتمها قرار دارند. هیچ "جفت تنها" وجود ندارد.

پارامتر سازی

چندین مجموعه از پارامترهای اپلس منتشر شده است.یک OPLS-ua (اتم متحد) وجود دارد که شامل اتم های هیدروژن در کنار کربن به طور ضمنی در پارامترهای کربن است و می تواند برای صرفه جویی در وقت شبیه سازی استفاده شود. OPLS-aa (تمام اتم ها) به طور مشخص شامل هر اتم است. انتشارات بعدی شامل پارامترهایی برای سایر گروههای کنشی خاص و انواع مولکولها مانند کربوهیدراتها است. شبیه سازی اپلس در محلول آبی معمولاً از مدل آب TIP4P یا TIP3P استفاده می کند .

یک ویژگی متمایز از پارامترهای اپلس این است که آنها به تناسب ویژگی های تجربی مایعات ، از جمله چگالی و گرمای تبخیر ، علاوه بر نصب پروفیل های پیچشی فاز گاز ، بهینه شده اند.

پیاده سازی

پیاده سازی های مرجع در زمینه نیروی اپلس ، برنامه های BOSS و MCPRO است که توسط یورگنسن ساخته شده است. بسته های دیگر مانند تینکر ، گرومکس ، PCMODEL ، آبالون ، هایپرچم ، لمپس ، دزموند و نامد نیز میدان نیرو اپلس را پیاده سازی کرده اند.

منابع

• الگو:Cite journal
• الگو:Cite journal