2021.12.1
その他の化学トップページのオリジナル
MO、分子軌道計算など
「デジタル分子模型と化学結合」の連動記事 2021.3.1
「化学と教育」という日本化学会系の雑誌に書いた記事のWeb連動版です。
対象は高校の化学部の生徒、化学教師、大学で化学の教育者を目指している学生あたりです。
デジタル分子模型を使った、DX(デジタルトランスフォーメーション)で「化学をどう豊かにするか」の観点で書いてみました。STEAMのページに移動しています。
化学結合と温度 2020.12.12
最近分子間力に関してはHansen Solubility Parameters(HSP)関連に力を入れてやってきましたが、もっと根源的な所は疎かにしてきたかもしれません。
化学結合と温度を考え直してみました。
対象は高校生や高校の教師向けですが、分子軌道とか難しい話の前に、こうした単純な事にさえ答えるのが大変な化学の現状を一緒に考えてみてください。
JSME-RDKit ３次元構造の作成（2021.1.8）
現在の所、フリーの２次元分子構造を描くソフトで最も優れているのは、JSMEでしょう。多分、JavaScrpt Molecular Editorの略でしょう。ブラウザーの上で動作させることができるので、一番安価で手軽な方法になります。
この、JSMEで分子を描くと、それをSmilesの構造式として取り出すことができます。さらにSmilesの構造式は、RDKitを使うと3次元の分子構造に変換することができます。OpenBabelを使えばほとんど全ての計算機科学用の分子構造フォーマットへ変換することができます。
Smiles構造式から３次元構造の作成 （2021.1.29）
既にSmilesの構造式を持っている場合はこちらから３次元構造を作成してください。
分子構造の３Dエディター、Y-Mol (HTML5 version 2013.4.2) 2020.12.3改訂版
高校生や高校の教師向けに、Y-Molの使い方を説明します。
分子軌道で計算する用の３次元分子構造はどうやって作ったらいいのでしょうか？
ChemDraw3Dなどを持っていれば3次元の分子構造は簡単に手に入るでしょう。
ChemDrawで２次元の分子のお絵かきをすれば、Chem3Dが３次元分子に変換してくれます。
わざわざお金をかけなくても、JSMEで分子構造をお絵かきして、RDKitを使って３次元構造に変換するなどは、プログラミングの知識がなくても簡単に構築できます。
Y-CNDO/2(1992年ごろが初め。2012年ごろJavaScriptプログラム化）
３次元分子を組み立てた後は、とりあえずCNDO/2の分子軌道計算をやってみましょう。
CNDO/2というのは、Complete Neglect of Differential Overlap法のver.2のことです。
電子反発積分に含まれる微分重なりを無視して計算する方法です。
とは言っても、自分も含めほとんど意味不明でしょう。
なんか、計算を省略して、精度は低いけど、iPhoneでも分子軌道計算ができるようなやり方ぐらいに理解してください。
1992年ごろにFortranのプログラムをCに移植し、さらにJAVA, Javascriptへと進化してきました。
MOPAC計算環境の構築法(2013.4.2)
当時のPC環境ではMOPAC程度が限界であったかもしれませんが、現在(2020)は、特にはお勧めしていません。
GAMESSなどのフリーの分子軌道計算ソフトも増えてきているので、マシン・パワー、やりたい計算などを加味して自分なりの環境構築をしていきましょう。
分子の電荷計算（電荷平衡法）：
HTML5バージョン（３次元構造からの計算） 2011.5
HTML5バージョン（２次元構造からの計算） 2011.5
有機反応を行うときなど、有機合成屋さんは、”ここがδ+でここがδ-だから、あーなって、こーなって”という反応式を頭の中だけで自由にやってのけます。その基礎は各原子の電気陰性度でしょう。それを定量的に扱うのが電荷平衡法です。
この方法は原子の電気親和力とイオン化エネルギーから化学ポテンシャルを計算し、そのポテンシャルが等しくなるまで電荷が流れるという電荷平衡法を基礎にしています。
通常は3次元で扱い、結合がなくても空間を介してポテンシャルを考えますが、”初心者のための分子モデリング”という本を読んでいたら、結合のみを介したポテンシャルで計算する場合があるようです。そこで2次元のお絵かきプログラムと合体させてみました。
遷移状態の振動解析
遷移状態では虚の振動が1つだけ、そして、その振動は反応が進む方向である必要があります。
正しい遷移状態が得られたどうか、その振動をアニメーションで見てみましょう。
HTML5バージョン 2011.5
HOMO-LUMO
MD, 分子動力学
分子動力学計算:（HTML5バージョン）
モレキュラー・ダイナミクスのプログラムを作ってみました。
これは、HTML5の新しい機能、思い計算をWorkerに放り投げる機能の練習として作ってみました。 他にもこうしたプログラムはたくさんあるでしょうが、特徴は電荷平衡法（QEq)を使って電荷を高速に計算することです。
遷移状態ライブラリー
古いものだし、もういらないか。。。
分析化学
液クロのリテンションタイム
分子構造エディターYNUS
HTNL+JavaScriptの手習で、昔作った(1990)Cのプログラムをブラウザー上で動くように改造した。現在では意味ないが、思い出の品として。
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