Введение
1. Компьютерное моделирование комплексов включения на основе циклодекстринов 8
1.1. Общая информация о циклодекстринах 8
1.2. Виды межмолекулярного взаимодействия, участвующие в образовании комплексов гость - циклодекстрин 9
1.2.1. Основные виды взаимодействия 9
1.2.2. Сложные эффекты, влияющие на образование комплексов гость -циклодекстрин 12
1.3. Вычисление выбранных свойств комплексов включения методами QSAR/QSPR 14
1.4. Моделирование комплексов включения методами силового поля 15
1.4.1. Методы молекулярной механики 17
1.4.2. Методы молекулярной динамики 19
1.5. Моделирование комплексов включения методами квантовой химии... 20
1.5.1. Расчет комплексов включения методами квантовой химии 24
1.5.2. Цель работы 27
2. Расчеты димеров а-циклодекстрина методом функционала плотности 28
2.1. Конформеры а-циклодекстрина 29
2.2. Расчет энергий димеризации, колебательных спектров и энергий водородных связей 31
2.2.1. Энергии димеризации 31
2.2.2. Колебательный спектр и энергия водородной связи 32
2.3. Оценка вклада водородных связей в димеризацию циклодекстрина... 38
3. Анализ применимости метода РМЗ для расчета комплексов включения гость@циклодекстрин в воде 42
3.1. Методика расчетов 42
3.2. Сравнение результатов расчетов с калориметрическими данными 43
3.3. Анализ геометрии рассчитанных структур 44
3.3.1. Короткие водородные контакты 44
3.3.2. Расположение гостя в полости 46
4. Расчет методом РМЗ комплексов включения 4-(2-нафтил)пиридином с гидроксипропил-Р-циклодекстрином 49
4.1. Моделирование процесса протонирования 50
4.2. Расчет комплексов включения 4-(2-нафтил)пиридин@гидроксипропил-Р-циклодектрин с явным учетом растворителя 54
5. Модификация метода РМЗ 59
5.1. Штрафная функция 60
5.1.1. Методика расчета структур комплексов включения 63
5.1.2. Оценка фактора коротких контактов в комплексах включения 65
5.2. Оценка критерия выбора параметров 67
5.3. Выбор оптимальных параметров метода PM3HHR 71
5.3.1. Предварительная оценка области поиска 71
5.3.2. Сканирование в области воспроизведения данных Rvdw 72
5.3.3. Сканирование в области воспроизведения данных PCA+DFT/PBE74 5.4. Детальный анализ результатов расчетов по методу PM3HHR 80
5.4.1. Анализ структуры изолированных малых молекул 80
5.4.2. Анализ воспроизведения свойств водородной связи в комплексах включения гость@циклодекстрин 87
5.4.3. Анализ термодинамических данных для комплексов включения гость@циклодекстрин 89
6. Расчет трехкомпонентных комплексов включения (нафталин-о-карборан)@р-циклодекстрина методом PM3HHR 91
6.1. Методика расчетов 93
6.2. Обсуждение результатов 95
6.2.1. Комплексы 1:1 96
6.2.2. Димеры Р-циклодекстрина 98
6.2.3. Комплексы 2:2 99
6.2.4. Комплексы 2:1:1 100
6.2.5. Комплексы включения более сложного состава 101
Заключение 104
Список литературы 106
Приложение 1 117
