栗钙土胡敏酸分子三维结构模型构建及其优化.pdf

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1、第202412卷年第66月期化学研究与应用Vo1．24，No．6ChemicalResearchandApplicationJun．，2012文章编号：1004—1656(2012)06-0848-06栗钙土胡敏酸分子三维结构模型构建及其优化吕贻忠，郑殷恬，赵楠(中国农业大学资源与环境学院，北京100193)摘要：本研究的目的在于确定胡敏酸的分子结构，探究其结构与性质的关系。综合应用了元素分析、红外光谱、”C核磁共振波谱等仪器分析方法对内蒙古草原样地栗钙土土壤的胡敏酸分子结构特征进行比较分析，并基于实验

2、结构数据构建了土壤胡敏酸结构单元模型，通过模拟光谱与实际光谱比较验证了构建的二维结构有很大的可适性。借助Hyperchem软件，在MM+、AMBER、OPts三种力场下应用分子模拟方法对三维单体结构进行分子力学、分子动力学结构优化。结果表明土壤胡敏酸的三维结构单体在AMBER力场下生成热最小，等于·1638．87kJ／mol，所以其构象最为稳定。同时模拟其处于水环境下的分子结构，总势能及各种能量在优化前后有变化，但总体来说各种状态都较稳定。关键词：胡敏酸；分子模拟；三维结构；AMBER力场中图分类号：S

3、153．6文献标识码：ATheconstructionandoptimizationofchestnutsoilhumicacid’Sthree-dimensionalmolecularstructureLVYi—zhong，ZHENGYin—tian，ZHAONan’(CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing，100193，China)Abstract：Theaimoftheresear

4、chistocontirillthemolecularstructureofhumicacidandstudytherelationshipbetweenthestruc．tureandproperties．ThehumicacidofchestnutsoilfromInnerMongoliagrasslandplotswaschosenastheresearchobjectandtheelementalanalysis。IRandHC—NMRmethodswereemployedtoanalyzeth

5、emolecularstructuralcharacteristicsofhumicacid．ThemonomermolecularstructuremodelofhumicacidWasproposedtomatchanalyticalresults．Bycomparingactualspectrumwithsire-ulatingspectrum，itshowedthatthetwo-dimensionalstructureofsoilhumieacidmolecularmodelhadabette

6、rsuitability．ThisstudyalsousedHyperchemtosimulatethree-dimensionalmonomermolecularstructuremodels，whichwereoptimizedbymolecularme．chanicsandmoleculardynamicsintheMM+，AMBERandOPtSforcefields．Thethree-dimensionalstructureofsoilhumicacidmonomerswasthestable

7、stintheAMBERforcefield。withtheleastheatofformation一1638．87kJ／mo1．Themolecularstructure，thetotalpotentialenergyandvariousenergiesundersimulationenvironmentofwaterhadchangedafteroptimization，butthevariousstateswerestablegenerally．Keywords：humicacid，molecul

8、arsimulation，three-dimensionalstructure，AMBERforcefield近年来，随着计算机科学和现代量子化学的发展，分子模拟在高分子体系研究中已得到广泛收稿日期：2011．09．01；修回日期：2011-10-29基金项目：国家自然基金(40771099)资助项目；十一·五国家科技支撑课题(2006BAD15B01)联系人简介：赵楠(1987一)，女，主要从事腐殖酸化学研究。E-mail：zhao．na