物理化学与生物物理学杂志
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计算化学在药物设计和有机光伏材料设计中的应用

德雷杰·费达萨·泰格恩

过去几十年来，随着计算机硬件和软件的重要进步，计算化学已经成熟。它实现了理论和实验的全面合作，作为理解和预测广泛的化学、物理和生物行为的工具。计算化学的进步将是广泛而包容的，因为化学对于有机光伏（OPV）材料的指定、药物设计、生物科学和化学制造工业等领域的无数进步至关重要。领先的制药公司和研究小组在初步研究中使用计算机辅助药物发现 (CADD) 方法有助于加快药物发现和开发过程，最大限度地减少最后阶段的成本和失败。合理药物设计的应用作为 CADD 的一个组成部分，为理解靶蛋白和配体之间的结合亲和力和分子相互作用提供了有用的见解。分子对接、分子动力学模拟、构效关系、电子性质、药效团等计算方法被用于计算药物设计。OPV 太阳能电池是一种有机电子产品，利用导电有机聚合物进行光吸收和电荷传输，利用太阳光光伏效应产生电力。由于其碳基框架的结构多功能性，OPV 材料跨越了广阔的化学空间。由于这些系统的合成和实验表征方面存在挑战，OPV 化合物的计算筛选方法可以帮助加速高效材料的发现。在计算OPV材料设计中采用了OPV材料的形态性质、化学反应性描述符、带隙、定量结构-性质关系、发射量子产率以及光学和电子输运性质等计算方法。合适的计算化学方法是从头算、半经验和密度泛函理论方法，可通过 Dalton、Gaussian 09、Gamess、Avogadro 和 Authodock Vina 等软件使用。一般来说，