一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法，在Material Studio软件中构建初始模型，利用Amorphous Cell对步骤1构建的共聚物分子优化成合理构象，并且建立优化后的聚合物构象图层，利用Amorphous Cell对步骤1构建的共聚物分子优化成合理构象，并且建立优化后的聚合物构象图层，在3D模块中建立水分子体系模型，通过Construct建立水相体系的构象图层，然后在Compass力场下进行分子动力学模拟计算，模拟计算具有不同侧链烷基数的聚合物在水中伸展的状态及其能量变化曲线，根据伸展状态及能量变化曲线找出在水中伸展效果最好的侧链烷基聚合物，进而得到减阻效果最好的减阻剂。

A method for predicting the drag reduction performance of long chain alkyl ester drag reducer based on molecular dynamics simulation

The invention discloses a method based on the molecular dynamics simulation and prediction of long chain alkyl ester DRA, the construction of the initial model in the Material Studio software, to construct the 1 step molecular optimization into reasonable conformation by Amorphous Cell, and set up the optimized configuration of polymer layers, on the steps of the 1 copolymers the optimization of reasonable conformation by Amorphous Cell, and set up the optimized configuration of polymer layer, a water molecule system model in the 3D module, conformation layer establishment aqueous system by Construct, and the molecular dynamics simulation under Compass force field, numerical simulation with different side chain alkyl base polymer in the state and the energy curves of water stretching, stretching and according to the energy curves in the water to find the best side chain extension Alkyl polymer, and then get the best drag reducing agent.

【技术实现步骤摘要】
一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法
本专利技术涉及长链烷基酯减阻剂的减阻性能的定量构效关系研究方法，具体涉及一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法。
技术介绍
在流体中加入一定的高分子聚合物能使流动阻力降低，这种现象称为高聚物减阻。而加入的降低流体阻力的化学剂就叫做减阻剂(DragReductionAgent)，在湍流时，由于剪切力较大，聚合物减阻剂的分子链很容易由于断裂而导致分子量降低，从而使得减租效果下降。因而，在高剪切条件下需要一种能抗高剪切作用的减阻聚合物，疏水缔合聚合物的特殊性质就可以满足这种要求。它主要是依靠分子间的相互作用形成分子聚集体，甲基丙烯酸烷基酯类的疏水缔合聚合物就是利用这种分子特殊相互协同作用而形成的，但是其侧链长度对减阻性能起着十分关键的影响。在长期的减阻学的研究过程中，人们一直在探索合成高效、新型减阻剂的理论和指南，期望找到化合物结构和减阻性能间的关系，但目前的结论几乎都是大致定性的描述性的预测。因此，我们有必要在减阻学的研究方面引入计算化学的方法，模拟计算聚合物在水中伸展的状态及其能量变化曲线，通过曲线图和模拟计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法，其特征在于包括如下步骤：1)构建初始模型，在Material Studio软件中，分别构建丙烯酰胺、N,N‑二正丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸烷基酯的三维结构，在Build Polymers中的Random Copolymer下构建三种单体的共聚物；2)利用Amorphous Cell对步骤1构建的共聚物分子优化成合理构象，并且建立优化后的聚合物构象图层，标记为Layer2；3)水相体系模型的建立，在3D模块中建立水分子体系模型，通过Construct建立水相体系的构象图层，标记为Layer1；4)模拟分子动力学分析，选择Build/Laye...

【技术特征摘要】
1.一种根据分子动力学模拟预测长链烷基酯减阻剂减阻性能的方法，其特征在于包括如下步骤：1)构建初始模型，在MaterialStudio软件中，分别构建丙烯酰胺、N,N-二正丁基丙烯酰胺和甲基丙烯酸烷基酯的三维结构，在BuildPolymers中的RandomCopolymer下构建三种单体的共聚物；2)利用AmorphousCell对步骤1构建的共聚物分子优化成合理构象，并且建立优化后的聚合物构象图层，标记为Layer2；3)水相体系模型的建立，在3D模块中建立水分子体系模型，通过Construct建立水相体系的构象图层，标记为Layer1；4)模拟分子动力学分析，选择Build/Layers，在Layer1中选择优化后的水相图层，在Layer2中选择优化好的聚合物图层，建立一个包括有聚合物模型和水相模型的混合图层，建立好混合图层后应用Discover选择Dynamics，在Compass力场下进行分子动力学模拟计算，模拟计算具有不同侧链烷基数的聚合物在水中伸展的状态及其能量变化曲线，根据伸展状态及能量变化曲线找出在水中伸展效果最好的侧链烷基聚合物，进而得到减阻效果最好的减阻剂。2.根据权利要求1所述一种根据分子动力学模拟预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成裕，熊伟，张鹏，贾振幅，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50