Ніколаєнко Т. Ю. Квантово-механічне визначення зарядів атомів, їх ковалентної та електростатичної взаємодії в біомолекулах

Проведено квантово-механічний аналіз поділу електростатичної складової енергії міжмолекулярної взаємодії на складові, локалізовані у відповідності до графу ковалентних зв’язків молекули. Досліджено вплив конформації біомолекул на ефективні заряди їхніх атомів та порядки зв’язків. Створено нові моделі та методи для одержання локалізованих орбіталей, придатних для аналізу електронної структури біомолекул, апроксимації їх зведеної одночастинкової матриці густини, поділу одноелектронних фізичних властивостей і густини заряду на локалізовані складові, що відповідають моделі Льюїса. Охарактеризовано вплив електронного спряження на статистичні характеристики розподілів довжин ковалентних зв’язків. Розроблено числові алгоритми та комп’ютерні програми для реалізації створених методів аналізу електронної структури біомолекул. Розроблені методи можуть знайти подальше використання при створенні нових та параметризації існуючих силових полів при молекулярно-динамічному моделюванні біомолекулярних систем, побудові напівемпіричних моделей електронної структури таких систем та статистичному прогнозуванні їхніх фізико-хімічних властивостей, що мають біологічний сенс.