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Development of QM/MM hybrid method for strongly correlated systems and its applications to reaction centers of bioenzyemes

强相关系统QM/MM混合方法的发展及其在生物酶反应中心的应用

基本信息

批准号：
23550016
负责人：
YAMANAKA Shusuke
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

In 2011, the structure of the the water oxydation reaction center of photosystem II is presented. We performed calculations with using their X-ray structure and published the results of electronic ans spin structures of their structure, in which we examined all possible oxidation states with all possible spin structures. To our knowledge, this is the first paper on computational results of the Mn clusters of photosystem II. Subsequently, we examined natural orbitals and geometry changes to propose the possible reaction mechanisms to oxidize the water molecules. On the other side, because there is slight contradiction between calculational results and experimental results, we examined functional dependency of the description of magnetism of Mn complexes with constructing original test sets of Mn complexes. We also examined noncollinear magnetism of Mn clusters and proposed a QM/MM boundary guideline based on linear response function of spin density.

2011年，光系统II的水氧化反应中心的结构被提出。我们利用它们的X射线结构进行了计算，并公布了它们的电子结构和自旋结构的结果，其中我们检查了所有可能的氧化态和所有可能的自旋结构。据我们所知，这是第一篇论文的计算结果的Mn团簇的光系统II。随后，我们研究了自然轨道和几何形状的变化，提出了可能的反应机制，氧化水分子。另一方面，由于计算结果与实验结果之间存在轻微的矛盾，我们通过构建Mn配合物的原始测试集来检验Mn配合物磁性描述的函数依赖性。我们还研究了Mn团簇的非共线磁性，并提出了一个基于自旋密度线性响应函数的QM/MM边界准则。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ab initio study of magnetic interactions of manganese-oxide clusters

锰氧化物团簇磁相互作用的从头算研究

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
Polyhedron
影响因子：
2.6
作者：
K. Kanda;S. Yamanaka;T. Saito;T. Kawakami;Y. Kitagawa;M. Okumura;H. Nakamura;K. Yamaguchi
通讯作者：
K. Yamaguchi

Progress in Theoretical Chemistry and Physics

理论化学与物理进展

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Kanda;S. Yamanaka;T. Saito;Y. Kitagawa;T. Kawakami;M. Okumura;K. Yamaguchi
通讯作者：
K. Yamaguchi

The Nature of chemical bonds of the CaMn4O5cluster in oxygen evolving complex of photosystem II. Jahn-Teller distortion and its suppression by Ca doping in cubane structures

光系统 II 的放氧复合物中 CaMn4O5 簇化学键的性质。

DOI：
10.1002/qua.24280
发表时间：
2013
期刊：
Internat. J. Quantum Chem
影响因子：
0
作者：
K. Yamaguchi;S. Yamanaka;H. Isobe;T. Saito;K. Kanda;Y. Umena;K. Kawakami;J. -R. Shen;N. Kamiya;M. Okumura;H. Nakamura;M. Shoji and Y. Yoshioka
通讯作者：
M. Shoji and Y. Yoshioka

Locality and nonlocality of electronic structures of molecular systems : Toward QM/MM and QM/QM approaches

分子系统电子结构的定域性和非定域性：走向 QM/MM 和 QM/QM 方法

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
AIP Conf. Proc
影响因子：
0
作者：
S. Yamanaka;Y. Yonezawa;K. Nakata;S. Nishihara;M. Okumura;T. Takada;K. Yamaguchi;H. Nakamura
通讯作者：
H. Nakamura

Towards reliable density functional ..

迈向可靠的密度泛函..