4-サイト
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/01/26 10:06 UTC 版)
4-サイトモデルは、3-サイトモデルのHOH角の二等分線に沿った酸素の近くに1つのダミー原子（図中ではMと表示されている）を加えることによって4つの相互作用点を持つ。ダミー原子は負電荷のみを有している。このモデルは水分子の周りの静電分布を改善している。この手法を用いた最初のモデルは1933年に発表されたBernal-Fowlerモデルであった。このモデルは最も初期の水モデルでもある。しかしながら、BFモデルは密度や蒸発熱といった水のバルク特性をよく再現しない。したがって、歴史的に興味が持たれるのみである。これはパラメータ化の手法の結果である。現代コンピュータが利用可能になった後に開発されたより新しいモデルは、メトロポリス・モンテカルロ法あるいは分子動力学シミュレーションを行い、水のバルク特性を十分に再現するまでパラメータを調節することによってパラメータ化された。 1983年に初めて発表されたTIP4Pモデルは計算化学ソフトウェアパッケージに広く実装されており、生体分子系のシミュレーションにしばしば使用されている。TIP4Pモデルを特殊な用途のために再パラメータ化したモデルも存在する。TIP4P-Ewモデルはエバルトの方法と共に用いるため、TIP3P/Iceは固体の氷のシミュレーションのため、TIP4P/2--5は凝集水の全相図をシミュレーションするためにパラメータ化されている。 4-サイト水モデルのほとんどは、気相中の水分子のものと一致するOH距離とHOH角を用いている。例外はOPCモデルであり、これは水分子の根本的なC2v分子対称性以外のいかなる構造拘束もかけられていない。代わりに、点電荷とそれらの位置が水分子の静電学を最も良く記述するように最適化されている。OPCは一般的に用いられる剛直n-サイト水モデルよりも正確に包括的な一連のバルク特性を再現する。OPCモデルはAMBER力場に実装されている。 BFTIPS2TIP4PTIP4P-EwTIP4P/IceTIP4P/2005OPCTIP4P-Dr(OH), Å0.96 0.9572 0.9572 0.9572 0.9572 0.9572 0.8724 0.9572 HOH, deg105.7 104.52 104.52 104.52 104.52 104.52 103.6 104.52 r(OM), Å0.15 0.15 0.15 0.125 0.1577 0.1546 0.1594 0.1546 A × 10−3, kcal Å12/mol560.4 695.0 600.0 656.1 857.9 731.3 865.1 904.7 B, kcal Å6/mol837.0 600.0 610.0 653.5 850.5 736.0 858.1 900.0 q(M)−0.98 −1.07 −1.04 −1.04844 −1.1794 −1.1128 -1.3582 -1.16 q(H)+0.49 +0.535 +0.52 +0.52422 +0.5897 +0.5564 +0.6791 +0.58 その他: TIP4PF（柔軟）
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