第一章 分子模拟概论 1
1.1 新领域 1
1.2 原子水平的模拟 2
1.3 计算机实验 4
1.4 检验理论筛选实验 7
1.5 第三种科学研究的方法 10
第二章 分子力场 12
2.1 振动光谱与力常数 12
2.2 内坐标 13
2.3 光谱力常数力场 14
2.4 经验势函数力场 17
2.4.1 DREIDING力场 18
2.4.2 UNIVERSAL力场 22
2.4.3 COMPASS力场 27
2.5 电荷平衡法 31
2.5.1 电荷领带于原子能量 32
2.5.2 静电平静 33
5.2.3交叠校正 35
2.5.4 Qep计算结果比较 36
参考文献 36
第三章 分子力学方法 38
3.1 基本原理 38
3.2 结构优化方向 40
3.3 体系边界 42
3.3.1 周期边界 43
3.3.2 非周期边界 43
3.4 体系的压强 45
参考文献 46
第四章 分子动力学方法 47
4.1 基本原理 47
4.2 数值算法 49
4.2.1 标准Verled算法 49
4.2.2 Summed Verled算法 50
4.3 抽样统计与宏观性质 51
4.4 统计系综的实现 54
4.4.1 等温统计 55
4.4.2等压统计 56
4.5 体系的外力场 58
参考文献 59
第五章 分子蒙特卡洛法 60
5.1 真实分子蒙特卡洛法 61
5.1.1 简单抽样方法 64
5.1.2有偏抽样方法 66
5.2 旋转异构态蒙特卡洛法 69
5.2.1 旋转异构态模型 70
5.2.2 放置异构态-蒙特卡洛方法 75
5.2.3 放置异构态模型与平均键构象 76
5.2.4 条件概率和先验概率的计算方法 77
参考文献 82
第六章 介观尺度模拟 85
6.1 介观尺度的计算机模拟 86
6.2 动态平均场密度泛函法 87
6.2.1 原理 87
6.2.2数值计算 91
6.3 软粒子动力学法 92
6.3.1 原理 93
6.3.2 应用 99
参考文献 100
第七章 分子模拟软件(MP) 101
7.1 概述 101
7.1.1 “分子的性质 101
7.1.2 软件的概况 102
7.1.3 软件的安装 103
7.2 软件的功能 103
7.2.1 主窗口 103
7.2.2 图形窗口 104
7.2.3 按扭窗口 105
7.2.4 菜单窗口 106
7.3.2 结构显示功能 113
7.3 文件与分子结构 113
7.3.1 存取分子结构文件 113
7.3.3 构造一个分子 115
7.3.4构造一个多分子体系 119
7.3.5删除部分分子片段 119
7.3.6分子结构文件的格式 119
7.4 计算方法 120
7.4.1 分子力学 120
7.4.2 分子动力学 123
7.4.3 构象能量 124
7.4.4 量子力学 127
7.5.2 分子力学计算结果 128
7.5.3 动画显示 128
7.5 分析方法 128
7.5.1 文件信息 128
7.5.4 几何测量 131
第八章 分子识别与催化剂的选择性 132
8.1 分子识别手性六螺烯 132
8.1.1 高分子拆分子 133
8.1.2 不同的分子间相互作用 135
8.2 不对称催化反应的分子模拟 137
8.2.1 模型的建立 138
8.2.2 修饰剂在足够大铂金属平面上的识别作用 138
8.2.3 修饰剂在铂金属簇上的识别作用 141
8.3 茂金属催化丙烯聚合的头尾选择性 143
8.3.1 计算机实验 146
8.3.2 计算结果及讨论 148
参考文献 151
第九章 催化剂活性的预报 154
9.1 中心金属的净电荷 154
9.2 受限几何催化剂 154
9.2.1 分子结构模拟的方法 156
9.2.2 分子结构的实验数据 157
9.2.3 Qep电荷与CGM的活性 159
9.3 不同硅桥联茚基全同立构聚丙烯金属茂催化剂 160
9.3.1 分子模拟方法 161
9.3.2 催化剂设计原理 162
9.3.3 催化剂的结构和电荷 163
9.3.4 催化剂的活性 164
9.3.5 催化剂的立构选择性 165
9.4 超支化催化剂 166
9.4.1 研究对象 167
9.4.2 分子模型及计算方法 167
9.4.3 分子力场的合理性 169
9.4.4 Fz系列的活性 169
9.4.5 G系列的活性 170
9.5 非桥联锆茂催化剂的温度效应 171
9.5.1 催化剂构象态的搜索 172
9.5.2 催化剂构象态的动态行为 177
9.5.3 实验结果及讨论 181
参考文献 184
第十章 高分子链构象态的跃迁 188
10.1 低能量通道及侧基的协同取向行为 189
10.2 聚甲基丙烯酸三苯甲基酯螺旋分子链的构象态跃迁 191
10.3 高分子构象态跃迁机理 193
参考文献 198
第十一章 高分子链的局部构象与统计尺寸的预报 199
11.1 侧基取向模型 199
18.1.1 “内坐标相关法“基本原理 200
11.2 聚丙烯酰胺 201
11.3 聚(3-乙基噻吩) 202
参考文献 207
第十二章 高性能树脂的性能预报 209
12.1 高分子晶体结构的模拟 210
12.2 力学性质的模拟 216
参考文献 219
第十三章 高分子玻璃态的运动与玻璃化转变 220
13.1 聚合物玻璃态的分子运动从单键到多键单元的特征 220
13.2 聚合物在玻璃化转变前后的构象态跃迁行为 225
13.3 高玻璃化转变温度材料的估算参考文献 230
参考文献 232
第十四章 高分子链的结晶行为 234
14.1 模拟方法和模型 235
14.2 聚乙烯链在结晶过程中形态的变化 236
14.3 结晶过程中体系的能量变化 242
14.4 单链的内聚阶段和本体的晶体熔融过程 247
14.5 结晶过程中回转半径的变化 248
14.6 片晶的扭动 249
参考文献 250
第十五章 聚合物的共混 252
15.1 热力学基础 252
15.2 描述聚合物溶液的理论 254
15.3 描述聚合物共混的理论 256
15.4 模拟分子间相互作用参数 258
参考文献 259
16.1 RIS蒙特卡洛法 261
16.2 单分子链的玻璃态 261
第十六章 高分子受限链的熵与焓 261
16.2.1 受限链的玻璃态 263
16.2.2 分子链的生成 264
16.2.3 取样方法和样本数的确定 265
16.2.4 分子链的构象能量与DSC实验结果 266
16.3 高分子的链构象分布 271
16.3.1 复杂的高分子链构象问题 271
16.3.2 末端距与构象能 272
16.3.3 高分子链空间构象分布的复杂性 277
参考文献 278
第十七章 高分子的构象弹性 279
17.1 构象弹性的原理 280
17.2 构象弹性的理想形变行为 282
17.3 链构象态分布函数 286
17.4 形变中的自由能 287
17.5 简单拉伸 288
17.6 橡胶大形变的物理 290
17.7 化学结构对形变的影响 291
17.8 内能项弹性力 292
17.9 聚合物的构象弹性的理论张力 293
17.10 温度依赖性 294
参考文献 295
第十八章 分子光谱的预报 297
18.1 从分子动力学到振动光谱 298
18.1.2 内坐标相关法的应用 302
18.2 高分子液态拉曼光谱的模拟 306
18.2.1 计算方法 307
18.2.2 聚氧乙烯的构象分布 308
18.2.3 聚乳酸的柔顺性 311
参考文献 316