计算机化学是应用计算机研究化学反应和物质变化的科学.计算机和化学的密切联系建立了化学化工信息资源化和智能化处理的理论和方法,在数据库技术、计算机辅助化合物合成、分子设计、有机化合物结构自动解析、化学计量学方法的研究及应用等领域取得了很大进展.该论文的主要工作是关于计算机化学中的分子设计这一领域.分子设计作为计算机化学的一部分,已经广泛地应用于材料科学、生命科学、化学信息学以及生物信息学等领域,为科研人员提供诸如生成、显示和分析分子模型等功能,简化了试验步骤、节约了人力、物力和时间,已经成为化学领域的强大助手.该论文在前人实验工作的基础上,针对药物设计和材料科学中的实际问题,探索研究了分子设计的实际应用,从理论上分析解释了实验现象.同时,还进一步预测了有关分子的性状,为下一步实验研究奠定了基础.该论文利用InsightⅡ、Material Studio和Cerius2等计算软件,通过分子力学、分子动力学和蒙特卡罗(Monte Carlo)等模拟方法,对四个不同的体系进行了计算机模拟研究.这四个体系分别是:1.DPH-环糊精纳米管状聚集体(体系1);2.PBBO、BBOD与α-环糊精形成包合物体系(体系2);3.6-脱氧-(2-[(对-氨基)苯基]-3,3-二甲基-5-羧基-3H-吲哚)-β-环糊精体系(体系3);4.PTP1B和1,2萘醌类抑制剂分子对接(体系4).从得到的体系4的1,2-萘醌类抑制剂与PTP1B复合物结合的构象的分析表明,这类抑制剂与PTP1B的主要作用方式是范德华相互作用、疏水作用和氢键相互作用.同时计算了这一系列抑制剂与PTP1B结合的能量变化,发现非键相互作用能△E越低,抑制剂活性越高.通过预测复合物的结构分析,表明范德华和疏水作用可能是造成这类抑制剂活性差别的主要原因.