溶剂化自由能作为理解溶解过程的一个重要参数和有力工具,已成为目前科学探究的课题之一。本文以带电的氨基酸(Arg,Asp,Glu,Lys)侧链分子以及它们的二、三、四肽分子为研究对象,计算其溶剂化自由能,具体的研究内容如下:1.文中采用B3LYP/6-311++G(d,p)方法优化体系分子,得到分子的稳定结构。然后采用 SMD 溶剂模型,在 B3LYP/6-311++G(d,p)、M052X/6-31G(d)、MP2/aug-cc-pvdz、M062X/6-31+G(d,p)理论水平下,计算了带电氨基酸侧链分子及其二肽的溶剂化自由能。这些分子溶剂化自由能均小于零,且不同理论水平下计算的分子的溶剂化自由能结果各不相同,MP2方法所计算的溶剂化自由能绝对值最小。2.以从头算方法HF/STO-3G所计算的Mulliken电荷和B3LYP/6-311++G(d,p)所计算的溶剂化自由能为标准,采用最小二乘法和使用线性回归方法,拟合出ABEEMσπ/GB-SA模型中的电荷参数和二面角参数。使用这些参数,采用我们的ABEEMσπ/GB-SA模型,计算出精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸和谷氨酸二肽的溶剂化自由能,并且我们所计算的溶剂化自由能与B3LYP/6-311++G(d,p)方法所计算的结果相一致。使用这些参数和我们的ABEEMσπ/GB-SA模型计算了带电的三、四肽分子的溶剂化自由能,获得具有参考价值的结果。3.采用ABEEMσπ/GB-SA模型,计算了极性不带电的天冬酰胺二肽、半胱氨酸二肽和丝氨酸二肽以及非极性不带电缬氨酸二肽、异亮氨酸二肽和甘氨酸二肽的溶剂化自由能。使用ABEEM σπ极化力场参数和我们新添加的力场参数,也得到与B3LYP/6-311++G(d,p)一致的结果。结果表明,我们所拟合的ABEEMσπ/GB-SA参数具有可转移性,为多肽和蛋白质分子的溶剂化能计算提供了一种行之有效的方法。