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Computation of optical properties of chromophores in different environments using QM/MM methods

Sokolov, Monja 1
1 Institut für Physikalische Chemie (IPC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Die theoretische Beschreibung der Wechselwirkung zwischen Molekülen und Licht kann herausfordernd sein, insbesondere dann, wenn es sich um flexible Farbstoffe in einer komplexen und dynamischen Umgebung handelt.
Obgleich quantenmechanische (QM) Methoden den angeregten Zustand eines Moleküls beschreiben können, sind sie zu rechenaufwändig, um strukturelle Fluktuationen simulieren zu können. Darüber hinaus ist die mögliche Systemgröße, die beschrieben werden kann, durch die Rechenkosten begrenzt. Aus diesem Grund kommen für die Untersuchung von Farbstoffen in Proteinumgebung semiempirische und Multiskalenansätze ins Spiel.
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Abstract (englisch):

The theoretical description of the interaction between molecules and light can be challenging, in particular if the chromophores are flexible and located within a complex and dynamical environment.
While quantum mechanical (QM) methods are able to describe the excited state of a molecule, they are computationally too demanding to simulate structural fluctuations in this state. Moreover, the treated system size is limited due to the computational cost. For the study of chromophores in a protein environment thus semi-empirical methods and multiscale approaches come into play. ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000144349
Veröffentlicht am 17.05.2022
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 17.05.2022
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000144349
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang ix, 214 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemie und Biowissenschaften (CHEM-BIO)
Institut Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Prüfungsdatum 08.02.2022
Schlagwörter Fluorescence, glucose binding protein, Fenna-Matthews-Olson complex, Molecular Dynamics, QM/MM, DFTB, Machine learning
Referent/Betreuer Elstner, Marcus
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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