Moleküler Yapınızı Optimize Edin: Avogadro Kullanım Rehberi
- Emre Can Buluz
- 3 Nis
- 2 dakikada okunur
Avogadro programı, hesaplamalı kimya, moleküler modelleme, biyoinformatik ve malzeme bilimi gibi alanlarda kullanılmak üzere geliştirilmiş gelişmiş bir molekül düzenleme ve görselleştirme aracıdır. Esnek yapısı, yüksek kaliteli görselleştirme seçenekleri ve güçlü eklenti desteği ile dikkat çeker (1). Windows, Linux ve Mac OS işletim sistemlerinde çalışabilen Avogadro, şu adresten indirilebilir:
Program açıldığında kullanıcıyı ilk olarak, Şekil 1.’de verilen açılış ekranı karşılamaktadır.
Avogadro programındaki araçlara baktığımızda:
1-) Çizim Aracı (Draw Tool): Sağ tıklama ile istenilen atomları eklemeye ve bu atomlar arasında bağlar oluşturmaya imkan tanır.
2-) Gezinme Aracı (Navigation Tool): Molekülün döndürülmesini, hareket ettirilmesini ve yakınlaştırılmasını sağlar.
3-) Bağ Merkezli Düzenleme Aracı (Bond Centric Manipulation Tool): Moleküldeki bağ uzunluklarını ve açılarını değiştirmeye olanak tanır.
4-) Düzenleme Aracı (Manipulation Tool): Atomları seçip sürükleyerek hareket ettirmeyi sağlar.
5-) Seçim Aracı (Selection Tool): Atomları, rezidüleri ve moleküler parçaları seçmeye yarar.
6-) Otomatik Döndürme Aracı (Auto Rotation Tool): Atomların x, y ve z eksenleri etrafında belirlenen şekilde döndürülmesini sağlar.
7-) Otomatik Optimizasyon Aracı (Auto Optimization Tool): Moleküler dinamik yöntemleri kullanarak molekül geometrisini sürekli optimize eder.
8-) Ölçüm Aracı (Measure Tool): Atomlar arasındaki bağ uzunluklarını ve açıları belirlemeye yardımcı olur.
9-) Hizalama Aracı (Align Tool): Molekülleri belirli bir referans ekseni (x, y veya z) etrafında hizalamayı sağlar.
Örnek olarak izopropanol (C₃H₈O) molekülü kullanılacaktır. Bu molekül üzerinde bir kuvvet alanı (force field) uygulanarak optimizasyon işlemi gerçekleştirilecektir. Bu sayede izopropanolün en kararlı geometrik yapısına ulaşılması hedeflenmektedir.
1. Adım: Öncelikle, Çizim Aracı (Draw Tool) kullanılarak karbon, hidrojen ve oksijen atomları eklenir. Şekil 2.'de gri renkli atomlar karbonları, beyaz olanlar hidrojenleri ve kırmızı atom ise oksijeni temsil etmektedir.
2. Adım: Otomatik Optimizasyon Aracı (Auto Optimization Tool) içinde Ayarlar (Settings) bölümüne girilir. Kuvvet alanı (Force Field) olarak UFF (Universal Force Field), algoritma olarak ise Steepest Descent seçilir. Enerji optimizasyonunun her dört adımda bir güncellenmesi sağlanır. Gerekli ayarlar yapıldıktan sonra Başlat (Start) düğmesine basılır ve işlem tamamlanana kadar beklenir. (Kuvvet alanı ve algoritmalar, çalışmanın amacına göre değiştirilebilir.)
3. Adım: Optimizasyon tamamlandıktan sonra izopropanol molekülü, bağ uzunlukları ve açıları açısından en kararlı hale ulaşmıştır. Sayısal olarak değerlendirildiğinde, molekülün enerjisi E = 26.8496 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.
4. Adım: Optimizasyonu tamamlanan izopropanol molekülü, artık istenilen formatta kaydedilmeye hazırdır. Kaydetme işlemi için Avogadro programında sol üst köşede yer alan "File" sekmesi açılır ve "Save As" seçeneği kullanılır. Eğer molekül PDB (Protein Data Bank) formatında kaydedilmek isteniyorsa, "Save As" penceresinden "Kayıt Türü" olarak PDB (*.pdb) seçilir ve dosya kaydedilir.
Bu adımları takip ederek, Avogadro programı ile izopropanol molekülünün oluşturulması, optimizasyonu ve istenilen formatta kaydedilmesi tamamlanmıştır. Bu süreç, moleküler modelleme ve hesaplamalı kimya çalışmalarında temel yapı taşlarından biri olup farklı moleküller ve kuvvet alanları kullanılarak daha kapsamlı analizler yapılmasına da olanak tanımaktadır. Avogadro’nun sunduğu esnek araçlar sayesinde moleküllerin geometrik ve enerji optimizasyonlarını kolayca gerçekleştirebilir ve çalışmalarınızı daha verimli hale getirebilirsiniz.
REFERANSLAR
Comentarios