计算化学公社

标题: 溶剂环境下溶质自由能的计算咨询 [打印本页]

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Author: sun877469558 时间: 2025-10-22 20:00
标题: 溶剂环境下溶质自由能的计算咨询
在sob老师的博文中，谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元，
4 溶剂环境下溶质自由能的计算实例
其中，以下这部分内容，需要用要用到opt，而本人的诉求是，输入进去的小分子的坐标，我不想让其进行opt（小分子是Alphafold3预测得到的，结果默认相对可信），或者说可以有轻微的opt但是我不想让其变化太大，因为我有上千个体系需要处理。如果因为opt报错处理起来很麻烦，所以能不能降低收敛标准？从而得到自由能的热校正量？

【【【【【【【【【
(1)关键词是B3LYP/6-311G* em=GD3BJ opt freq scrf(SMD,solvent=ethanol)，即对应SMD溶剂模型表现乙醇环境的情况下用B3LYP-D3(BJ)/6-311G*对体系进行优化和振动分析。这个级别不昂贵，而用于opt freq目的足够给出可靠的结果。

.....

我们先计算环氧乙烷在气相下、标况下（298.15 K、1 atm）的自由能。在1.out中搜索Gibbs可找到下面这行
Thermal correction to Gibbs Free Energy= 0.033857
即自由能的热校正量为0.033857 Hartree。

......
】】】】】】】】】

作者
Author: student0618 时间: 2025-10-22 21:13
本帖最后由 student0618 于 2025-10-22 21:43 编辑

AF3的pose未必能默认可信吧，以前有同学用标准的GTP尝试reproduce晶体结构的蛋白+核酸+GTP，AF3可能因RNA binding site附近有相似位点的原因放错地方，而那triphosphate扭曲得很奇怪。

AF3论文(https://www.nature.com/articles/s41586-024-07487-w) limitations部分也提到：

We note model limitations of AF3 with respect to stereochemistry, hallucinations, dynamics and accuracy for certain targets.

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Author: sun877469558 时间: 2025-10-23 00:00

student0618 发表于 2025-10-22 21:13
AF3的pose未必能默认可信吧，以前有同学用标准的GTP尝试reproduce晶体结构的蛋白+核酸+GTP，AF3可能因RNA b ...

感谢您的回复，确实Af3在立体化学有限制，包括配体，我是酶催化中，辅因子与底物形成的手性中间体，我测了，感觉魔性的预测质量很好，打分也不错，我要大规模预测计算，所以可能有一定误差，但这是大规模预测的最佳办法了

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-23 08:44
对于柔性分子，优化不充分可能导致虚频，进而造成自由能热校正量的计算不准确，参看下文
谈谈有小虚频时热力学量的计算
http://sobereva.com/699（http://bbs.keinsci.com/thread-43116-1-1.html）

比起轻易放宽收敛标准，明显不如先以默认方式优化，把步长上限设诸如100-150步。最后对于收敛失败的（通常是震荡所致），再次批量优化并且读取之前最终结构当初猜，同时结合有助于解决震荡的关键词（如calcfc/recalc、gdiis、小步长上限等）

作者
Author: sun877469558 时间: 2025-10-23 15:24

sobereva 发表于 2025-10-23 08:44
对于柔性分子，优化不充分可能导致虚频，进而造成自由能热校正量的计算不准确，参看下文
谈谈有小虚频时热 ...

感谢老师回复，我的小分子是从蛋白与小分子的预测复合物中提取出来的，我如果向您说的默认方式优化，底物在opt时必然会“动”，那这样就极大可能失去了口袋残基约束小分子的相对合理状态，如果按照qm-cluster去做每个体系，又太麻烦了，所以想问下有没有什么更好的办法。

作者
Author: sobereva 时间: 2025-10-24 01:53

sun877469558 发表于 2025-10-23 15:24
感谢老师回复，我的小分子是从蛋白与小分子的预测复合物中提取出来的，我如果向您说的默认方式优化，底物 ...

取决于你的计算最终想干什么
诸如计算结合自由能，算小分子自由能之前小分子就应该孤立地优化

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Author: sun877469558 时间: 2025-10-26 10:36

sobereva 发表于 2025-10-24 01:53
取决于你的计算最终想干什么
诸如计算结合自由能，算小分子自由能之前小分子就应该孤立地优化

sob老师，我想计算在电酶催化中，酶中间体的氧化还原电势，从通过酶中间体的氧化还原电势来说明，电子转移的可及性。因为我有很多需要计算的，我有很多同一类酶的不同底物谱，所以我想通过计算中间体的氧化还原电势，来说明为什么有的底物可以反应有的不反应，

那么请问，1，中间体的氧化还原电势我要考虑酶的微环境的影响么，只算中间体可以么
2，大批量的话怎么比较容易得到相对准确的氧化还原电势呢。因为机器学习，想要批量得到

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