A számítógépes kémiában a vízmodellek a molekulákra ható vízkörnyezet figyelembevételére, a hidratáció leírására szolgálnak. Vízklaszterek, vizes oldatok és a folyékony víz szerkezeti és termodinamikai viszonyai írhatók le segítségükkel. A modellalkotáshoz szükséges paramétereket kvantumkémiai számításokból, molekulamechanikai szimulációkból, kísérleti adatokból, valamint ezek kombinációjából származtatják. Nagyszámú vízmodell létezik, amelyeket az alábbi tulajdonságaik alapján csoportosíthatunk:
Olyan kvantumkémiai vagy molekulamechanikai számolásban, ahol a vízkörnyezetet folytonos modell segítségével veszik figyelembe, az egyedi vízmolekulák nincsenek reprezentálva, csak az általuk kiváltott átlagolt hatás jelentkezik. Ilyen egyszerű modellek a polarizálható kontinuum modellek (PCM). Ezen modellek sok esetben nem képesek reprodukálni a kísérleti értékeket, mivel az erősen kötött vizeket a kiátlagolás teljesen elhanyagolja. Az implicit vízmodellek hatékonysága kisszámú explicit víz segítségével javítható (hibrid modell).
Olyan kvantumkémiai vagy molekulamechanikai számolásban, ahol a vízkörnyezetet annak szerkezetével reprezentálja. A modellek a kölcsönhatási pontok száma szerint csoportosíthatóak. Jellemző hogy a kölcsönhatási pontok egybeesnek vízmolekula valamely atomjával (H, O), de ez nem szükségszerű (M vagy L). Néhány modelltípus az oxigén nemkötő elektronpárjait (L) szintén kölcsönhatási pontokkal reprezentálja.
2 kölcsönhatási ponttal bíró modellek[szerkesztés]
3 kölcsönhatási ponttal bíró modellek[szerkesztés]
Az alábbi táblázatban a legfontosabb 3 kölcsönhatási ponttal bíró modellek paramétereit tartalmazza.
↑Jorgensen, W. L. (1981). „Transferable intermolecular potential functions for water, alcohols, and ethers. Application to liquid water”. J. Am. Chem. Soc.103, 335-340. o. DOI:10.1021/ja00392a016.
↑H.J.C. Berendsen, J.P.M. Postma, W.F. van Gunsteren, and J. Hermans, In Intermolecular Forces, edited by B. Pullman
(Reidel, Dordrecht, 1981), p. 331.
↑Jorgensen, W. L. (1983). „Comparison of simple potential functions for simulating liquid water”. J. Chem. Phys79, 926–935. o. DOI:10.1063/1.445869.
↑Berendsen, H. J. C. (1987). „The missing term in effective pair potentials”. J. Phys. Chem91, 6269–6271. o. DOI:10.1021/j100308a038.
↑Jorgensen (1982). „Revised TIPS for simulations of liquid water and aqueous solutions”. J. Chem. Phys77, 4156–4163. o. DOI:10.1063/1.444325.
↑Horn, H. W. (2004). „Development of an improved four-site water model for biomolecular simulations: TIP4P-Ew.”. J. Chem. Phys.120, 9665–9678. o. DOI:10.1063/1.1683075.
↑Abascal, J. L. F. (2005). „A potential model for the study of ices and amorphous water: TIP4P/Ice”. J. Chem. Phys.122, 234511. o. DOI:10.1063/1.1931662.
↑Abascal, J. L. F. (2005). „A general purpose model for the condensed phases of water: TIP4P/2005”. J. Chem. Phys.123, 234505. o. DOI:10.1063/1.2121687.
↑Izadi, S. (2014). „Building Water Models: A Different Approach”. The Journal of Physical Chemistry Letters5 (21), 3863–3871. o. DOI:10.1021/jz501780a.
↑Piana, Stefano (2015). „Water Dispersion Interactions Strongly Influence Simulated Structural Properties of Disordered Protein States”. The Journal of Physical Chemistry B119, 150312133835006. o. DOI:10.1021/jp508971m. ISSN1520-6106.
↑Stillinger, F.H. (1974). „Improved simulation of liquid water by molecular dynamics”. J. Chem. Phys.60, 1545–1557. o. DOI:10.1063/1.1681229.
↑Mahoney, M. W. (2000). „A five-site model for liquid water and the reproduction of the density anomaly by rigid, nonpolarizable potential functions”. J. Chem. Phys.112, 8910–8922. o. DOI:10.1063/1.481505.
↑Rick, S. W. (2004). „A reoptimization of the five-site water potential (TIP5P) for use with Ewald sums”. J. Chem. Phys.120, 6085–6093. o. DOI:10.1063/1.1652434.