Page 30 - CHEMLIFE 37

30 CHEMLIFE KIMYA VE TEKNOLOJILERI GAZETESI KÖŞE YAZSISI

MOLEKÜLER 3 boyutlu

MODELLEME VE düzlemde
moleküller ve
koordinatlar
SİMÜLASYON örnekteki gibi
gözükür.

Şahin Can ALPASLAN

Herkese merhaba. Ben Şahin Can Alpaslan, hesaplamalı kimya ile uğ- Hidrojen peroksit (H2O2) için z-matrix:
raşmaktayım. Sizlerle beraber yeni bir seriye başlayacağız: Moleküler
modelleme ve simülasyon. Yazılar seri halinde kolaydan karmaşık sis- H
temlere doğru ilerleyecek. Bu yazıda temel formatı gördükten sonra O 1 0.9
devam yazılarında programlara geçeceğiz. O 2 1.4 1 105.0
H 3 0.9 2 105.0 1 120.0
Moleküler modelleme, moleküllerin davranışını modellemek veya taklit
etmek için kullanılan teorik ve hesaplamalı tüm yöntemleri kapsar. Bu  Birinci satır bir hidrojeni belirtir.
işlemleri yapabilmek için bilinmesi gereken en temel iki moleküler for-
mat var. Bunlar:  İkinci satır bir oksijen atomunu listeler ve onunla hidrojen arasında-
ki bağ uzunluğunu 0,9 angstrom olarak belirtir.
1) XYZ
2) Z-MATRIX  Üçüncü satır, O-O arasındaki bağ uzunluğunu 1,4 Angstrom (yani
atom 2'den, diğer oksijen) olan ve 105 derecelik bir O-O-H açısına (2.
1) XYZ ve 1. atomlar ile) sahip başka bir oksijeni tanımlar.

XYZ dosya türü, kimyasal dosya türlerinin başında gelir. 3 boyutlu  Dördüncü satır, üç iç koordinatın da verilmesi gereken tek çizgidir.
uzayda noktaların gösterildiği en basit dosya biçimidir ve birçok prog- Diğer hidrojeni, 0,9 Angstrom H-O mesafesi, 105 derecelik bir H-O-O
ram tarafından desteklenir. açısı ve 120 derecelik bir H-O-O-H dihedral açısı ile ikinci oksijene
bağlı olarak tanımlar.
• Herhangi bir yerde boş satırlar görünebilir.
• Bir noktanın koordinatları, boşluklarla ayrılmış tek bir satıra yazılır; Benzen
0 1
12 / Benzen C
C 1 1.39
C 0.00000 1.40272 0.00000 C 2 1.39 1 120.00
H 0.00000 2.49029 0.00000 C 3 1.39 2 120.00 1 360.00
C -1.21479 0.70136 0.00000
H -2.15666 1.24515 0.00000 C 4 1.39 3 120.00 2 0.00
C -1.21479 -0.70136 0.00000 C 5 1.39 4 120.00 3 0.00
H -2.15666 -1.24515 0.00000 H 1 1.08 2 120.00 3 180.00
C 0.00000 -1.40272 0.00000 H 2 1.08 1 120.00 3 180.00
H 0.00000 -2.49029 0.00000 H 3 1.08 2 120.00 1 180.00
C 1.21479 -0.70136 0.00000 H 4 1.08 3 119.99 2 180.00
H 2.15666 -1.24515 0.00000 H 5 1.08 4 120.00 3 180.00
C 1.21479 0.70136 0.00000 H 6 1.08 5 120.00 4 180.00
H 2.15666 1.24515 0.00000
Birinci satır, dosyanın içerdiği atom sayısını gösterir (örnekte benze- Benzen
nin 12 atomu olduğu görülmektedir). C1
 İkinci satır, başlık, yorum veya dosyanın adını içerir(Comment line C2 C1 1.39
olarak geçer ve örnekte molekülün ismi yazılmıştır). C3 C2 1.39 C1 120.00
 Birinci kolon, koordinatların temsil ettiği atomik semboldür. Büyük C4 C3 1.39 C2 120.00 C1 360.00
harflerle yazılır. C5 C4 1.39 C3 120.00 C2 0.00
 Takip eden kolonlar ise sırasıyla X, Y ve Z eksenlerindeki konumlarıdır. C6 C5 1.39 C4 120.00 C3 0.00
 Aksi belirtilmedikçe veriler angström birimindedir. H7 C1 1.08 C2 120.00 C3 180.00
H8 C2 1.08 C1 120.00 C3 180.00
2) Z-MATRIX H9 C3 1.08 C2 120.00 C1 180.00
H10 C4 1.08 C3 119.99 C2 180.00
Z-matrix, xyz dosya türünün genişletilmiş geometrik yaklaşımlı hali H11 C5 1.08 C4 120.00 C3 180.00
denilebilir. Bir moleküldeki her atomu, moleküldeki diğer atomlarla H12 C6 1.08 C5 120.00 C4 180.00
ilişkili olarak bağ uzunluğu, bağ açısı ve dihedral açı (iç koordinatlar) ile
tanımlar. Aynı molekülün iki farklı z-matrix gösterimi.

Bir Z matrisinin her satırı, molekül içindeki atomlardan birinin iç koor- İlk yazının sonuna geldik. XYZ ve z-matrix’in mantığını kavramak ileriki
dinatlarını verir. En çok kullanılan Z matris biçimi aşağıdaki sözdizimini yazılarda büyük kolaylık sağlayacaktır. Örnekleri elimden geldiğince
kullanır: Atomik sembol, atom 1, bağ uzunluğu, atom 2, bağ açısı, atom basit seçtim, daha sonra karmaşıklaştıracağım. Görüşmek üzere, takip-
3, dihedral açı(torsiyon açısı) te kalın.