연구 교육용 최첨단 분자 모델링 소프트웨어

분자 구조를 결정하고 화학적 특성을 계산하는 데 이보다 더 좋은 프로그램은 없습니다.

Spartan'24

Spartan 분자 모델링 애플리케이션의 최신 릴리스로, 1991년부터 개발되어 발전해온 분자 모델링 시각화, 계산, 데이터 해석 프로그램 입니다.

Spartan’24의 새롭고 향상된 기능

  • Spartan 스펙트라 및 속성 데이터베이스의 확장 ( >313,000 개 이상의 분자, 계속 증가 중)
  • 새로운 SSPD 호환성 작업
  • 사용자가 특정 관심 분자를 포함하도록 로컬 SSPD를 쉽게 확장하도록 단일 제출 작업
  • 기본 Q-Chem 계산 코드는 최신 버전(v.6.1)으로 업데이트
  • 4가지 초기 어플리케이션에 신경망 모델 형태로 AI를 통합한 첫 번째 릴리즈

개선된 컨포머 에너지 계산 : 분자 역학

컨포머 검색에 널리 사용되는 MMFF 분자 역학 접근법을 평가한 결과, 컨포머 에너지 차이가 그다지 정확하지 않은 것으로 나타났습니다.

Spartan’24는 기본 MMFF 지오메트리의 wB97X-V/6-311+G(2df,2p) 에너지 계산에 대해 훈련된 신경망 모델을 사용합니다. 실제로는 각 MMFF 컨포머가 생성될 때 신경망으로 에너지를 보정하여 “better” 에너지를 얻습니다. 이 절차는 기본 MMFF 계산 자체보다 비용이 약간 더 들지만 정확도가 크게 향상되고 더 나은 접근 방식(Spartan의 컨포머 분포 및 NMR 스펙트럼 작업에 대한 다단계 프로토콜에서)으로 고려해야 하는 컨포머 수를 줄입니다.

개선된 컨포머 에너지 계산 : 볼츠만 가중치

Spartan의 컨포머 검색 및 유연한 분자의 NMR 스펙트럼 계산을 위한 다단계 프로토콜에서 끝에서 두 번째이자 가장 비용이 많이 드는 단계는 wB97X-V/6-311+G(2df,2p)//wB97X-D/6-31G* 모델을 사용하여 모든 접근 가능한 컨포머에 대한 볼츠만 가중치를 결정하는 것입니다. 심지어 간단한 유기 분자조차 수백 개 또는 수천 개의 컨포머에 접근할 수 있기 때문에, 실제 시간 문제로 인해 응용이 어렵고 제한됩니다.

Spartan’24는 이 단계를 기본 wB97X-D/6-31G* 구조에서 wB97X-V/6-311+G(2df,2p) 에너지 계산을 통해 훈련된 신경망으로 대체할 수 있게 해주며, NMR 계산의 전체 계산 비용을 절반 이상으로 줄일 수 있습니다.

향상된 에너지 계산

일반적으로 더 나은(더 복잡한) 함수와 더 큰(더 유연한) 기저 세트는 반응 에너지를 크게 향상시키지만, 계산 비용이 크게 증가합니다. 두 가지 모델 wB97X-V/6-311+G(2df,2p) 및 wB97M-V/6-311+G(2df,2p)를 사용하는 경우 wB97X-D/6-31G* 지오메트리는 “골드 스탠다드”인 CCSD(T) 계산 결과에 거의 근접한 것으로 나타났습니다.

Spartan’24는 두 개의 신경망을 통합하여 wB97X-D/6-31G* 지오메트리에서 시작하는 wB97X-V/6-311+G(2df,2p) 및 wB97M-V/6-311+G(2df,2p) 모델의 총 에너지를 단 몇 kJ/mol의 rms 오류로 예측합니다. 실제적으로, 이는 일반적으로 제출할 수 있는 시스템의 크기를 수백 개에서 1000 amu 이상의 분자량까지 확장시킵니다.

용매의 편극 에너지

Spartan’24에는 클로로포름, THF, DMSO 및 메탄올에 대한 CPCM 용매 모델(현재 기본 용매 모델)에서 얻은 에너지를 재현하도록 훈련된 신경망 모델도 포함되어 있습니다.

최소 시스템 요구사항

Wavefunction은 화학 및 분자 모델링 소프트웨어의 개발 회사입니다. 화학 연구자, 교육자, 학생들에게 분자 모델링 및 계산화학 분야의 선도적인 프로그램을 개발 제공하여 연구와 교육에 기여하고 있습니다.

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