総説
プロトンの水和自由エネルギー: 酸解離定数および標準水素電極電位の高精度計算
2016 年 15 巻 5 号 p. 184-191
詳細
2016 年 15 巻 5 号 p. 184-191
本総説では，分極誘電体モデルと量子化学計算に基づく酸解離定数(pKa)の計算手法について述べる．この手法では，参照分子に対して計算により得られる自由エネルギー差と実験により得られるpKa値から官能基毎の線形関係を導くことで，アミノ酸の側鎖のpKaの半定量的な計算が可能になる．ペプチド3量体の計算においては，周囲のアミノ酸の水素結合の効果によってpKaが単量体とくらべ大きく(3 pKa単位)異なることがわかる．また本手法は標準水素電極電位の計算にも適用可能であり，いくつかの酸化還元反応の誤差はCCSD (T)/aug-cc-pVDZでは0.1V以内であり，B3LYPでも同程度の精度で酸化還元電位が計算される．
