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OPLS (Optimized Potentials for Liquid Simulations ) 力場 は、ウィリアム・L・ジョーゲンセン （英語版 ）
OPLS力場の関数形式は、AMBER のものと非常に似ている。
E
(
r
N
)
=
E
b
o
n
d
s
+
E
a
n
g
l
e
s
+
E
d
i
h
e
d
r
a
l
s
+
E
n
o
n
b
o
n
d
e
d
E
b
o
n
d
s
=
∑
b
o
n
d
s
K
r
(
r
−
r
0
)
2
E
a
n
g
l
e
s
=
∑
a
n
g
l
e
s
k
θ
(
θ
−
θ
0
)
2
E
d
i
h
e
d
r
a
l
s
=
V
1
2
[
1
+
cos
(
ϕ
−
ϕ
0
)
]
+
V
2
2
[
1
−
cos
2
(
ϕ
−
ϕ
0
)
]
+
V
3
2
[
1
+
cos
3
(
ϕ
−
ϕ
0
)
]
+
V
4
2
[
1
−
cos
4
(
ϕ
−
ϕ
0
)
]
E
n
o
n
b
o
n
d
e
d
=
∑
i
>
j
f
i
j
(
A
i
j
r
i
j
12
−
C
i
j
r
i
j
6
+
q
i
q
j
e
2
4
π
ϵ
0
r
i
j
)
{\displaystyle {\begin{aligned}E\left(r^{N}\right)&=E_{\mathrm {bonds} }+E_{\mathrm {angles} }+E_{\mathrm {dihedrals} }+E_{\mathrm {nonbonded} }\\E_{\mathrm {bonds} }&=\sum _{\mathrm {bonds} }K_{r}(r-r_{0})^{2}\\E_{\mathrm {angles} }&=\sum _{\mathrm {angles} }k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}\\E_{\mathrm {dihedrals} }&={\frac {V_{1}}{2}}\left[1+\cos(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{2}}{2}}\left[1-\cos 2(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{3}}{2}}\left[1+\cos 3(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{4}}{2}}\left[1-\cos 4(\phi -\phi _{0})\right]\\E_{\mathrm {nonbonded} }&=\sum _{i>j}f_{ij}\left({\frac {A_{ij}}{r_{ij}^{12}}}-{\frac {C_{ij}}{r_{ij}^{6}}}+{\frac {q_{i}q_{j}e^{2}}{4\pi \epsilon _{0}r_{ij}}}\right)\end{aligned}}}
結合則
A
i
j
=
A
i
i
A
j
j
{\displaystyle A_{ij}={\sqrt {A_{ii}A_{jj}}}}
C
i
j
=
C
i
i
C
j
j
{\displaystyle C_{ij}={\sqrt {C_{ii}C_{jj}}}}
分子内非結合相互作用
E
n
o
n
b
o
n
d
e
d
{\displaystyle E_{\mathrm {nonbonded} }}
f
i
j
=
0.5
{\displaystyle f_{ij}=0.5}
f
i
j
=
1.0
{\displaystyle f_{ij}=1.0}
複数のOPLSパラメータ群が発表されている。OPLS-ua (united atom) は、炭素パラメータ中に炭素結合の隣の水素原子を近似的に含み、シミュレーション時間を節約するために使うことができる。OPLS-aa (all atom) は、全ての原子をあらわに含む。より新しいパラメータ群には、その他の具体的な官能基や炭水化物といった分子の種類のためのパラメータが含まれている。水溶液中でのOPLSシミュレーションでは通常TIP4PあるいはTIP3P水模型 が使われる。
OPLSパラメータの際立った特徴は、密度や気化熱といった液体の実験的性質と、加えて気相での結合角のねじれに合うように最適化されていることである。
OPLS力場のリファレンス実装 は、ジョーゲンセンによって開発されたBOSS およびMCPRO である。TINKER やGROMACS 、PCMODEL 、Abalone 、HyperChem 、LAMMPS 、NAMD といったその他のパッケージもOPLS力場を実装している。
Jorgensen WL, Tirado-Rives J (1988). “The OPLS Force Field for Proteins. Energy Minimizations for Crystals of Cyclic Peptides and Crambin”. J. Am. Chem. Soc. 110 (6): 1657–1666. doi :10.1021/ja00214a001 . Jorgensen WL, Maxwell DS, Tirado-Rives J (1996). “Development and Testing of the OPLS All-Atom Force Field on Conformational Energetics and Properties of Organic Liquids”. J. Am. Chem. Soc. 118 (45): 11225–11236. doi :10.1021/ja9621760 . 
![{\displaystyle {\begin{aligned}E\left(r^{N}\right)&=E_{\mathrm {bonds} }+E_{\mathrm {angles} }+E_{\mathrm {dihedrals} }+E_{\mathrm {nonbonded} }\\E_{\mathrm {bonds} }&=\sum _{\mathrm {bonds} }K_{r}(r-r_{0})^{2}\\E_{\mathrm {angles} }&=\sum _{\mathrm {angles} }k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}\\E_{\mathrm {dihedrals} }&={\frac {V_{1}}{2}}\left[1+\cos(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{2}}{2}}\left[1-\cos 2(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{3}}{2}}\left[1+\cos 3(\phi -\phi _{0})\right]+{\frac {V_{4}}{2}}\left[1-\cos 4(\phi -\phi _{0})\right]\\E_{\mathrm {nonbonded} }&=\sum _{i>j}f_{ij}\left({\frac {A_{ij}}{r_{ij}^{12}}}-{\frac {C_{ij}}{r_{ij}^{6}}}+{\frac {q_{i}q_{j}e^{2}}{4\pi \epsilon _{0}r_{ij}}}\right)\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c9af4dff4d5d4b0fe2c972bfa91c5dd827e2a967)
