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Molecular docking and molecular dynamics simulation analyses of urea with ammoniated and ammoxidized lignin

木质素 尿素 化学 分子动力学 分子 单体 溶解度 有机化学 计算化学 聚合物
作者
Wenzhuo Li,Song Zhang,Yingying Zhao,Shuaiyu Huang,Jianlong Zhao
出处
期刊:Journal of Molecular Graphics & Modelling [Elsevier]
卷期号:71: 58-69 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jmgm.2016.11.005
摘要

Ammoniated lignin, prepared through the Mannich reaction of lignin, has more advantages as a slow-release carrier of urea molecules than ammoxidized lignin and lignin. The advantages of the ammoniated lignin include its amine groups added and its high molecular mass kept as similar as that of lignin. Three organic molecules including guaiacyl, 2-hydroxybenzylamine and 5-carbamoylpentanoic acid are monomers respectively in lignin, ammoniated lignin and ammoxidized lignin. We studied the difference between the interactions of lignin, ammoniated lignin and ammoxidized lignin with respect to urea, based on radial distribution functions (RDFs) results from molecular dynamics (MD) simulations. Glass transition temperature (Tg) and solubility parameter (δ) of ammoniated and ammoxidized lignin have been calculated by MD simulations in the constant-temperature and constant-pressure ensemble (NPT). Molecular docking results showed the interaction sites of the urea onto the ammoniated and ammoxidized lignin and three different interaction modes were identified. Root mean square deviation (RMSD) values could indicate the mobilities of the urea molecule affected by the three different interaction modes. A series of MD simulations in the constant-temperature and constant-volume ensemble (NVT) helped us to calculate the diffusivity of urea which was affected by the content of urea in ammoniated and ammoxidized lignin.
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