计算化学公社

标题: 如何搭建85%甲醇-15%水模型？ [打印本页]

作者
Author: snow_wl 时间: 2021-1-30 12:44
标题: 如何搭建85%甲醇-15%水模型？
请问大家，如何用gromacs搭建85%甲醇-15%水模型？在此提前感谢大家！

作者
Author: sobereva 时间: 2021-1-30 12:45
用packmol构建，指定插入多少分子
分子动力学初始结构构建程序Packmol的使用
http://sobereva.com/473（http://bbs.keinsci.com/thread-12549-1-1.html）

插入的数目比需要根据实验密度和分子质量换算。

作者
Author: HZW 时间: 2021-1-30 15:32
我一般使用gromcs的gmx insert-molecules 插入分子，我插入的是乙醇分子，体积分数是占整个盒子的百分数。比如在6.5*6.5*6.5的盒子里填充5%的乙醇分子。
具体如下：
1.导入乙醇分子的.gro构型文件和.itp力场文件。在总的.topol文件中
; Include MOL topology
#include "MOL.itp"
注意：小分子的力场用ambertool生成GAFF力场
2.计算单个乙醇分子的体积---大约0.096846590nm^3。插入的分子数：盒子体积*5% 除单个乙醇分子体积 ~ 140

gmx editconf -f 6kvb_processed.gro -o 6kvb_newbox.gro -c -box 6.5 6.5 6.5
gmx insert-molecules -f 6kvb_newbox.gro -ci MOL.gro -o 6kvb_ethanol.gro  -nmol 140 -box 6.5  6.5  6.5
注意：需要在.topol文件里边手动修改分子数，即在文件末尾添加一行：
MOL                   140

3.再进行填充溶剂水，离子等等。

插入甲醇分子也可如此操作。
附上甲醇分子的.gro和.topol(ambertools18生成）

methanol：
conf.gro:
6
1MOL    O1 1 2.107 2.024 2.000
1MOL    H1 2 2.147 1.937 2.000
1MOL    C1 3 1.965 2.010 2.000
1MOL    H2 4 1.929 1.958 1.911
1MOL    H3 5 1.929 1.958 2.089
1MOL    H4 6 1.924 2.111 2.000
4.00000 4.00000 4.00000

topol.top:
[ defaults ]
; nbfunc       comb-rule    gen-pairs    fudgeLJ fudgeQQ
1             2             yes          0.5    0.8333

[ atomtypes ]
;name bond_type    mass    charge ptype sigma       epsilon    Amb
oh    oh       0.00000  0.00000 A    3.06647e-01 8.80314e-01 ; 1.72  0.2104
ho    ho       0.00000  0.00000 A    0.00000e+00 0.00000e+00 ; 0.00  0.0000
c3    c3       0.00000  0.00000 A    3.39967e-01 4.57730e-01 ; 1.91  0.1094
h1    h1       0.00000  0.00000 A    2.47135e-01 6.56888e-02 ; 1.39  0.0157

[ moleculetype ]
;name          nrexcl
MOL             3

[ atoms ]
; nr  type  resi  res  atom  cgnr    charge    mass    ; qtot bond_type
   1 oh    1 MOL O1 1 -0.603303    16.00000 ; qtot -0.603
   2 ho    1 MOL H1 2    0.377040    1.00800 ; qtot -0.226
   3 c3    1 MOL C1 3    0.221016    12.01000 ; qtot -0.005
   4 h1    1 MOL H2 4 -0.021106    1.00800 ; qtot -0.026
   5 h1    1 MOL H3 5 -0.021091    1.00800 ; qtot -0.047
   6 h1    1 MOL H4 6    0.047443    1.00800 ; qtot -0.000

[ bonds ]
; ai    aj funct r          k
   1    2 1 9.7300e-02 3.1079e+05 ;    O1 - H1
   1    3 1 1.4233e-01 2.6501e+05 ;    O1 - C1
   3    4 1 1.0969e-01 2.7665e+05 ;    C1 - H2
   3    5 1 1.0969e-01 2.7665e+05 ;    C1 - H3
   3    6 1 1.0969e-01 2.7665e+05 ;    C1 - H4

[ pairs ]
; ai    aj funct
   2    4    1 ;    H1 - H2
   2    5    1 ;    H1 - H3
   2    6    1 ;    H1 - H4

[ angles ]
; ai    aj    ak funct theta       cth
   1    3    4    1 1.1026e+02 4.2618e+02 ;    O1 - C1    - H2
   1    3    5    1 1.1026e+02 4.2618e+02 ;    O1 - C1    - H3
   1    3    6    1 1.1026e+02 4.2618e+02 ;    O1 - C1    - H4
   2    1    3    1 1.0726e+02 3.9648e+02 ;    H1 - O1    - C1
   4    3    5    1 1.0846e+02 3.2836e+02 ;    H2 - C1    - H3
   4    3    6    1 1.0846e+02 3.2836e+02 ;    H2 - C1    - H4
   5    3    6    1 1.0846e+02 3.2836e+02 ;    H3 - C1    - H4

[ dihedrals ] ; propers
; treated as RBs in GROMACS to use combine multiple AMBER torsions per quartet
; i    j    k    l func C0       C1       C2       C3       C4       C5
   2    1    3    4    3 0.69733 2.09200 0.00000 -2.78933 0.00000 0.00000 ;    H1- O1- C1- H2
   2    1    3    5    3 0.69733 2.09200 0.00000 -2.78933 0.00000 0.00000 ;    H1- O1- C1- H3
   2    1    3    6    3 0.69733 2.09200 0.00000 -2.78933 0.00000 0.00000 ;    H1- O1- C1- H4

[ system ]
MOL

[ molecules ]
; Compound       nmols
MOL             1

作者
Author: snow_wl 时间: 2021-1-30 16:41

HZW 发表于 2021-1-30 15:32
我一般使用gromcs的gmx insert-molecules 插入分子，我插入的是乙醇分子，体积分数是占整个盒子的百分数。 ...

太感谢详细解答！我的体系实际上是想把一个金属簇加入到85%甲醇溶液中，不知道可否用类似的办法建立一个初始构型呢？我想用建好的构型去做后续的AIMD计算。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-2-4 03:47
insert-molecules插入的远不可能达到packmol的致密程度，因为根本没考虑对排布的优化，对初始结构质量要求高的话应当用packmol

作者
Author: xking 时间: 2021-3-28 20:13

HZW 发表于 2021-1-30 15:32
我一般使用gromcs的gmx insert-molecules 插入分子，我插入的是乙醇分子，体积分数是占整个盒子的百分数。 ...

我按照您的操作，已经添加水了，但是后续的添加离子平衡就一大推问题，因为我跑的力场是amber94，但乙醇是oplsaa立场的，就各种问题

作者
Author: xking 时间: 2021-4-10 16:17

HZW 发表于 2021-1-30 15:32
我一般使用gromcs的gmx insert-molecules 插入分子，我插入的是乙醇分子，体积分数是占整个盒子的百分数。 ...

想问一下老师，这种5%的乙醇溶液浓度该怎么标算呢

作者
Author: HZW 时间: 2021-4-10 19:11

xking 发表于 2021-4-10 16:17
想问一下老师，这种5%的乙醇溶液浓度该怎么标算呢

单个乙醇分子的体积*个数/盒子体积，乙醇分子的密度百度一下就有，通过化学公式就可算出乙醇分子体积，百分比只能近似，达不到真实值，实验上也不能达到，总会有误差

作者
Author: xking 时间: 2021-4-10 19:15

HZW 发表于 2021-4-10 19:11
单个乙醇分子的体积*个数/盒子体积，乙醇分子的密度百度一下就有，通过化学公式就可算出乙醇分子体积，百 ...

老师我的意思是，可不可以将这个5%乙醇溶液转化成多少摩尔浓度？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-5-3 04:31

xking 发表于 2021-4-10 19:15
老师我的意思是，可不可以将这个5%乙醇溶液转化成多少摩尔浓度？

可以

作者
Author: xking 时间: 2022-5-22 12:27

sobereva 发表于 2021-2-4 03:47
insert-molecules插入的远不可能达到packmol的致密程度，因为根本没考虑对排布的优化，对初始结构质量要求 ...

sob老师，这个用packmol建立的盒子模型，具体能在gromacs直接跑模拟吗

作者
Author: 高处裹棉被 时间: 2022-5-22 20:05

xking 发表于 2022-5-22 12:27
sob老师，这个用packmol建立的盒子模型，具体能在gromacs直接跑模拟吗

packmol给出盒子模型的pdb文件，用editconf转换成gro再加上拓扑文件就行

作者
Author: sobereva 时间: 2022-5-23 00:38

xking 发表于 2022-5-22 12:27
sob老师，这个用packmol建立的盒子模型，具体能在gromacs直接跑模拟吗

结合相应的拓扑文件就可以

PS：转成gro文件不是必须的，grompp也可以用pdb格式作为输入文件

作者
Author: 霍元甲 时间: 2024-1-22 14:20
请问您的乙醇的gro文件是哪里来的？

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)