- Fundamental
Metode ini menyediakan pernyataan aljabar yang sederhana untuk energi total senyawa taMekanikanpa harus menghitung fungsi gelombang atau kerapatan molekul total. Pernyataan energi mengandung persamaan klasik sederhana, seperti persamaan osilator harmonis untuk menggambarkan energi yang tercakup pada terjadinya uluran, bengkokan, dann gaya antar molekul. Data perhitungan ini diperoleh dari metode ab initio(Pranowo, 2016). Mekanika molekuler merupakan aplikasi dari mekanika klasik pada bentuk molekul. Pada mekanika klasik, digunakan untuk mendeskripsikan objek makroskopik. Sedangkan pada mekanika molekuler, atom sebagai bidang yang mempunyai massa. Ikatan kimia diperlakukan seperti pegas, yang mana kekakuan bergantung pada unsur yang berikatan bersama, apakah tunggal, rangkap dua, maupun rangkap tiga.
Jenis variasi pegas yang digunakan untuk model yaitu pada sudut, sudut dehidral, dll. Masing-masing variasi ini mempunyai tetapan pegas. Metode eksperimen dan teori digunakan untuk mendefinisikan parameter ini. Persamaan dari fisika klasik seperti hukum Coloumb digunakan untuk menangani interaksi elektrostatik pada molekul. Jumlah semua energi yang dibutuhkan yang digunakan pada molekul tertentu didefinisikan sebagai energi “Sterik” atau energi potensial total molekul(Anonim, 2020).
2. Kegunaan Metode Mekanika Molekuler
Menyediakan parameter struktural seperti jarak ikatan, sudut,dll untuk konformasi stabil pada molekul. Istilahnya disebut optimasi geometri. Hal ini dilakukan untuk memastikan molekul pada keadaan energi terendah sehingga dapat dihitung dan dibandingkan dengan eksperimen(Anonim, 2020).
3. Metode Hitungan yang Dipakai Mekanika Molekuler
Metodenya yaitu dengan MM2 dan MM3. MM2 merupakan perkusor MM3. Parameter yang digunakan yaitu memilih memproduksi struktur eksperimen dan energi konformasi berbeda tiap moleku individu. MM3 memiliki parameter beberapa jenis atom. Metode ini dikenal dengan OPLS-AA (Optimized Potential for Liquid Simulations-All Atom). Metode ini juga digunakan pada molekul organik, lebih pada studi protein, berfokus pada memproduksi sifat cairan seperti panas penguapan dan densitas(Anonim,2020).
Beberapa persamaan digunakan pada metode mekanika molekuler. Bentuk persamaan medan gaya yaitu Ep = Ebonded + Enonbonded .Hukum Hooke yaitu f = kx, dimana f merupakan gaya pegas, k merupakan konstanta pegas, dan x merupakan perpanjangan pegas(Mistry,..).
4. Software Yang Menggunakan Metode Mekanika Molekuler
Program pemodelan molekul TINKER termasuk MM2,MM3, CHARMM, dan OPLS/AA. TINKER memeiliki kemampuan untuk menggunakan parameter umum lain seperti AMBER, CHARM, dan AMOEBA(Anonim, 2020).
AMBER merupakan akronim dari Assissted Model Building with Energy Refinement. Merupakan program mekanika molekul dan force field. Parameter ini digunakan khusus protein dan asam nukleat. CHARM merupakan akronim dari Chemistry at Harvard Macromolekular Mechanic. Merupakan nama program force field. Diaplikasikan pada biomolekul, dinamika molekuler, solvasi, pengepakan kristal, dan analisis vibrasi(Mistry,..).
5. Keunggulan Metode Mekanika Molekuler
Kecepatanya membuat metode aktif seperti luas molekul dari material zat padat dengan ribuan atom. Perhitungan pada sistem luas dilakukan dengan hardware yang diijinkan, seperti mesin multiprosesor high-end. Bidang gaya tersedia untuk variasi ketertarikan molekul(Anonim, 2020). Dengan metode ini, dimungkinkanya melakukan modeling terhadap olekul yang besar seperti halnya protein dan segmen dari DNA sehingga metode ini merupakan alat utama perhitungan nbagi para biokimiawan(Pranowo, 2016).
6. Kelemahan Metode Mekanika Molekuler
Dalam menunjukan perhitungan mekanika molekuler, dibutuhkan parameter untuk ketertarikan molekul. Parameternya terdiri dari variasi tetapan dari persamaan sebelumnya. Untuk memiliki konstanta yang dibutuhkan, kita harus belajar “mengeluarkan” untuk mencapai ketidakmiripan yang tinggi. Untuk mengerti masalah parameter, lakukan perhitungan mentah dan lihat berapa banyak parameter yang dibutuhkan(Anonim, 2020).
Dan juga banyak sifat kimia yang tidak dapat didefinisikan dengan metode ini seperti keadaan eksitasi elektronik. Dalam upaya untuk bekerja dengan sistem yang besar dan kompleks, sering perangkat lunak mekanika molekuler mempunyai kemampuan dan kemudahan untuk meggunakan perangkat lunak grafik. Mekanika molekuler terkadang digunakan karena kemudaha ya dalam menggambarkan sistem, tetapi tidak perlu merupakan cara terbaik untuk menerangkan sebuah sistem molekul(Pranowo, 2016).
Referensi:
Anonym. 2020.Chapter 6: Molecular Mechanics.link: elena.unnes.ac.id. Diakses pada 9 April 2020
Hardik Mistry. Teory of Molecular Modelling. link: slideshare.net/mobile/Hardik_Mistry/molecular-modelling. Diakses pada 14 April 2020
Pranowo,HD. 2016. Pengantar Kimia Komputasi. Semarang : Jurusan Kimia FMIPA UNNES
Tidak ada komentar:
Posting Komentar