Molekyylimallinnus

Molekyylimallinnuksella tarkoitetaan yleisesti erilaisia teoreettisia ja laskennallisia menetelmiä, joilla pyritään mallintamaan molekyylien rakennetta ja käyttäytymistä. Molekyylimallinnusta käytetään laskennallisessa kemiassa ja biologiassa, materiaalitutkimuksessa ja lääkeainesuunnittelussa. Mallituksessa molekyyli(e)n rakennetta pyritään esittämään tietokoneen avulla luodun mallin avulla ja tutkimaan yhdisteiden steerisiä ja elektronisia ominaisuuksia, muodostumislämpöjä, reaktiomekanismeja sekä epäorgaanisten materiaalien kide- ja pintarakenteita. Molekyylimallinnusta suoritetaan molekyylimekaanisilla, semiempiirisillä ja kvanttikemiallisilla menetelmillä.

Molekyylimallinnusta suoritetaan yleensä tietokoneen ja siinä olevien mallinnusohjelmien avulla. Ensin pyritään rakentamaan malli piirtämällä molekyylin rakenne tietokoneen mallinnusohjelmalla. Tämän jälkeen molekyylin rakenne optimoidaan lähimpään minimiin; tämä tehdään yleensä molekyylimekaniikalla. Molekyylille tehdään usein vielä konformaatioanalyysi, jossa haetaan erilaiset mahdolliset konformaatiot, jossa molekyyli voi olla. Molekyylille voidaan tehdä lisäksi varauslaskenta, jossa käytetään yleensä semiempiirisiä tai kvanttikemiallisia menetelmiä. Molekyylimallitukseen liityy myös termi molekyylidynamiikka, jolla tarkoitetaan molekyylin ”liikkuvuuden” laskentaa.