Small Molecule Hydration Free Energies in Explicit Solvent: An Extensive Test of Fixed-Charge Atomistic Simulations
Notice bibliographique
Résumé
Using molecular dynamics free energy simulations with TIP3P explicit solvent, we compute the hydration free energies of 504 neutral small organic molecules and compare them to experiments. We find, first, good general agreement between the simulations and the experiments, with an RMS error of 1.24 kcal/mol over the whole set (i.e., about 2 kT) and a correlation coefficient of 0.89. Second, we use an automated procedure to identify systematic errors for some classes of compounds, and suggest some improvements to the force field. We find that alkyne hydration free energies are particularly poorly predicted due to problems with a Lennard-Jones well depth, and find that an alternate choice for this well depth largely rectifies the situation. Third, we study the non-polar component of hydration free energies - that is, the part that is not due to electrostatics. While we find that repulsive and attractive components of the non-polar part both scale roughly with surface area (or volume) of the solute, the total non-polar free energy does not scale with the solute surface area or volume, because it is a small difference between large components and is dominated by the deviations from the trend. While the methods used here are not new, this is a more extensive test than previous explicit solvent studies, and the size of the test set allows identification of systematic problems with force field parameters for particular classes of compounds. We believe that the computed free energies and components will be valuable to others in future development of force fields and solvation models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».