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标题: 用什么方法可以模拟polymer architecture对粘结强度的影响 [打印本页]

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-25 04:49
标题: 用什么方法可以模拟polymer architecture对粘结强度的影响
高分子粘结剂有各种分子形态，比如线型、星型、树形、接枝共聚物、交联网状等等，请问用什么方法可以模拟出不同形态的高分子与目标物质（例如硫S8）的结合强度呢？谢谢！

图片来自 Chem. Soc. Rev., 2018, 47, 2145--2164

作者
Author: xylz6188 时间: 2018-9-25 07:51
Materials Studio 中的Forcite模块应该可以

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-25 07:58
本帖最后由 yihanxu 于 2018-9-25 08:00 编辑

另外的一个我特别想问的是用哪些方法及相应软件合适呢，比如量子化学、MD还是其他的什么方法？谢谢！

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-25 07:59

xylz6188 发表于 2018-9-25 07:51
Materials Studio 中的Forcite模块应该可以

谢谢您的回复。用Forcite是分子动力学，不错，只是如果我要计算锂Li，forcite的力场没有Li的参数吧？谢谢！

另外的一个我特别想问的是用哪些方法合适呢，比如量子化学、MD还是其他的什么方法？谢谢您！

作者
Author: xylz6188 时间: 2018-9-25 08:18

yihanxu 发表于 2018-9-25 07:59
谢谢您的回复。用Forcite是分子动力学，不错，只是如果我要计算锂Li，forcite的力场没有Li的参数吧？谢谢 ...

力场可以拟合，但比较复杂。至于用量子力学还是分子动力学，就看你体系的大小吧，一般对局聚合物体系用MD会比较好

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-25 08:37

xylz6188 发表于 2018-9-25 08:18
力场可以拟合，但比较复杂。至于用量子力学还是分子动力学，就看你体系的大小吧，一般对局聚合物体系用MD ...

您说的有道理！谢谢！MD可以模拟含离子的体系吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-9-26 20:53
这种问题有不同角度可以研究

比如你要想比较准确地计算小分子嵌入到聚合物某种特定微观结构中的结合能，就通过量子化学计算，Gaussian即可，而且可以结合Multiwfn做各种各样弱相互作用分析，可了解其本质、图形化展现如何作用等，见
Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概览
http://sobereva.com/252

从动力学角度也可以研究，可以研究目标物质和聚合物结合后的动态行为、在不同区域结合的稳定性和倾向性、温度的影响等等。用GROMACS就可以很容易地模拟，速度比贼贵的forcite快得多还免费，只不过需要建立拓扑文件（用AMBER模拟也可以，其中Ambertools里的跑动力学的sander是免费的，建立此类体系拓扑文件更简单些）。常见离子包括Li都可以体现在模拟过程中，力场用GAFF就可以。

这两种研究方式完全不冲突，而且是互补的

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-27 03:19

sobereva 发表于 2018-9-26 20:53
这种问题有不同角度可以研究

比如你要想比较准确地计算小分子嵌入到聚合物某种特定微观结构中的结合能， ...

老师您好，特别感谢您耐心、清晰的解答。

我不知道什么是拓扑文件，看到“分子动力学与GROMACS程序培训班”会讲关于拓扑文件的知识，请问是不是参加这个班之后就可以学会建立拓扑文件了呢？（当然自己还要努力复习讲授的内容）谢谢。

作者
Author: sobereva 时间: 2018-9-27 17:31

yihanxu 发表于 2018-9-27 03:19
老师您好，特别感谢您耐心、清晰的解答。

我不知道什么是拓扑文件，看到“分子动力学与GROMACS程序培 ...

是的。
拓扑文件记录原子间连接关系、力场参数、原子类型等信息，结合结构文件一起用就可以跑动力学

作者
Author: yihanxu 时间: 2018-9-28 04:34

sobereva 发表于 2018-9-27 17:31
是的。
拓扑文件记录原子间连接关系、力场参数、原子类型等信息，结合结构文件一起用就可以跑动力学

谢谢老师期待19年3月的动力学班

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-1-10 21:03
老师好，今天上了动力学班的课，老师讲到自己拟合力场参数要求有一定水平，否则会被审稿人质疑，可您说要自己建拓扑文件，请问我的体系自己建拓扑文件会不会被质疑，怎么办才能避免呢？谢谢！

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-1-10 21:04
本帖最后由 yihanxu 于 2019-1-10 07:19 编辑

老师好，我看到GAFF的适用范围是各种有机小分子，请问GAFF可以适用于无机小分子吗？高分子该用什么力场呢？整个体系是需要混用力场吗？谢谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2019-1-10 23:04

yihanxu 发表于 2019-1-10 21:04
老师好，我看到GAFF的适用范围是各种有机小分子，请问GAFF可以适用于无机小分子吗？高分子该用什么力场呢？ ...

高分子用GAFF就行
没法用于无机分子，一看GAFF的原子类型就知道

作者
Author: sobereva 时间: 2019-1-10 23:04

yihanxu 发表于 2019-1-10 21:03
老师好，今天上了动力学班的课，老师讲到自己拟合力场参数要求有一定水平，否则会被审稿人质疑，可您说要自 ...

在文章里充分体现自己拟合过程的合理性，如果能有验证来证明最好

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-4 11:49
本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-3 21:51 编辑

sobereva 发表于 2019-1-10 09:04
高分子用GAFF就行
没法用于无机分子，一看GAFF的原子类型就知道

老师为什么没推荐用OPLS-AA力场模拟高分子呢？是因为OPLS-AA定义的有机小分子比较少吗？
谢谢。祝sob老师2019春节快乐！

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-4 14:29

yihanxu 发表于 2019-2-4 11:49
老师为什么没推荐用OPLS-AA力场模拟高分子呢？是因为OPLS-AA定义的有机小分子比较少吗？
谢谢。祝sob老 ...

用OPLS-AA也可以
但是我不太喜欢OPLS-AA，原子类型定义比较乱，而GAFF比较清楚，而且有比较可靠的antechamber工具生成GAFF力场的拓扑文件。而且GAFF标配的RESP原子电荷直接可以用Multiwfn等程序计算。而且GAFF一般来说表现确实不错，又有与之兼容的AMBER、lipid、GLYCAM等力场可以用，用着也比较舒服。

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-8 12:36
本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-7 22:45 编辑

老师好，请问怎样得到Li+离子的拓扑文件呢？如果建立拓扑文件是优化的过程，Li+只有一个粒子，我不太明白怎样优化它的结构，谢谢

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-9 02:37

yihanxu 发表于 2019-2-8 12:36
老师好，请问怎样得到Li+离子的拓扑文件呢？如果建立拓扑文件是优化的过程，Li+只有一个粒子，我不太明白怎 ...

含有Li+的拓扑文件直接就在ions.itp里
单个原子没法优化

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-9 04:09
本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-8 14:10 编辑

sobereva 发表于 2019-2-8 12:37
含有Li+的拓扑文件直接就在ions.itp里
单个原子没法优化

谢谢老师，请问Li+和TFSI-离子应该用什么力场呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-9 04:15

yihanxu 发表于 2019-2-9 04:09
谢谢老师，请问Li+和TFSI-离子应该用什么力场呢？

GAFF

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-19 15:30
老师好，我建了一个高分子链，用gview的扫把功能做了优化。请问建立混合物盒子之前需不需要再对高分子链做其他优化？现在的高分子链很直，延伸的很长，19.6nm了，不知道做了优化后有没有可能弯折一些。
谢谢。

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-20 19:58

yihanxu 发表于 2019-2-19 15:30
老师好，我建了一个高分子链，用gview的扫把功能做了优化。请问建立混合物盒子之前需不需要再对高分子链做 ...

没必要，不管你现在是否优化，等MD跑起来了都一样

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-21 12:25

sobereva 发表于 2019-2-8 12:37
含有Li+的拓扑文件直接就在ions.itp里
单个原子没法优化

老师好，Li+也是用GAFF的话，GROMACS里没有GAFF啊，到哪里去找GAFF的ions.itp呢，谢谢

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-21 12:30
老师好，如果用DFT优化了S4(2-)离子，然后把优化好的结构用acpype.py生成了其.itp文件，那么哪部分参数使用了GAFF力场，哪部分参数用的是DFT呢？
谢谢。

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-21 22:27

yihanxu 发表于 2019-2-21 12:25
老师好，Li+也是用GAFF的话，GROMACS里没有GAFF啊，到哪里去找GAFF的ions.itp呢，谢谢

从amber程序里挪过去，或者用acpype处理一个含Li的体系，如果能成功处理，看里面的参数

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-21 22:27

yihanxu 发表于 2019-2-21 12:30
老师好，如果用DFT优化了S4(2-)离子，然后把优化好的结构用acpype.py生成了其.itp文件，那么哪部分参数使用 ...

没有任何参数是DFT的

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-22 08:05

sobereva 发表于 2019-2-21 08:27
没有任何参数是DFT的

谢谢老师。所以跑DFT的唯一目的是生成RESP电荷吗？

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-22 13:44
本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-22 01:41 编辑

sobereva 发表于 2019-2-21 08:27
从amber程序里挪过去，或者用acpype处理一个含Li的体系，如果能成功处理，看里面的参数

老师好，我尝试用了Li2S分子产生Li离子的itp，但是没有成功，原因如附件acpype.txt提示的信息。请问该怎么办呢？可以这样吗：从amber99sb-ildn的ions.itp中把LI的部分copy到一个文件里（见附件LI.itp），之后在LI.itp中加了mass，再在主.top文件中#include "LI.itp"感谢。

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-22 15:51

sobereva 发表于 2019-1-10 09:04
高分子用GAFF就行
没法用于无机分子，一看GAFF的原子类型就知道

sob老师好，请问如何产生高分子的.itp文件呢？记得您说用pdb2gmx，可是这样的话要用到.rtp吧，高分子的.rtp又该怎么做呢？完全没有头绪，求老师给些详细的指导，感谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-22 22:47

yihanxu 发表于 2019-2-22 15:51
sob老师好，请问如何产生高分子的.itp文件呢？记得您说用pdb2gmx，可是这样的话要用到.rtp吧，高分子的.r ...

把自带的氨基酸的rtp彻底弄明白了，效仿着写

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-22 22:47

yihanxu 发表于 2019-2-22 08:05
谢谢老师。所以跑DFT的唯一目的是生成RESP电荷吗？

还有优化结构啊

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-22 22:49

yihanxu 发表于 2019-2-22 13:44
老师好，我尝试用了Li2S分子产生Li离子的itp，但是没有成功，原因如附件acpype.txt提示的信息。请问该怎 ...

antechamber主要是弄有机体系的，涉及到无机体系，里面的成键方式和元素是antechamber往往没法处理的，acpype自然也没法正常处理。
可以这么去include，但是Li也得加到[atomtypes]里去

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-23 01:14

sobereva 发表于 2019-2-22 08:47
还有优化结构啊

跑MD的时候不是会重新优化吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-23 22:40

yihanxu 发表于 2019-2-23 01:14
跑MD的时候不是会重新优化吗？

MD那不叫优化。而且MD的过程完全只取决于力场参数

作者
Author: yihanxu 时间: 2019-2-27 09:47

sobereva 发表于 2019-2-23 08:40
MD那不叫优化。而且MD的过程完全只取决于力场参数

老师好，做MD之前并不是非要对盒子里的各种分子单独优化，如果不是算RESP电荷，可以不做量化的几何优化计算，直接进行MD,对吗

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-27 14:52

yihanxu 发表于 2019-2-27 09:47
老师好，做MD之前并不是非要对盒子里的各种分子单独优化，如果不是算RESP电荷，可以不做量化的几何优化计 ...

对。只要结构别太离谱就行

作者
Author: sobereva 时间: 2019-2-27 14:54

yihanxu 发表于 2019-2-4 11:49
老师为什么没推荐用OPLS-AA力场模拟高分子呢？是因为OPLS-AA定义的有机小分子比较少吗？
谢谢。祝sob老 ...

GAFF的原子类型定义比较舒服、明白，而OPLS的原子类型用数字编号，我感觉很别扭
而且产生基于GAFF力场的antechamber非常靠谱，与GAFF兼容的力场很多，可扩展性强

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