计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register

构建被显式溶剂层包裹的分子的简单方法

查看数: 24691 | 评论数: 15 | 收藏 Add to favorites 29
关灯 | 提示:支持键盘翻页<-左 右->
    组图打开中,请稍候......
发布时间: 2018-1-21 22:58

正文摘要:

构建被显式溶剂层包裹的分子的简单方法A simple way to build molecules surrounded by explicit solvent layers 文/Sobereva@北京科音  2018-Jan-20 0 前言 溶剂模型分两大类,显式溶剂模型、隐式 ...

回复 Reply

sobereva 发表于 Post on 2025-5-1 12:11:50
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-4-30 17:59
刚发现至今为止这篇文章还没加入molclus结合gemer与xTB生成溶质溶剂团簇模型的流程,这不符合社长的风格啊 ...

packmol用于这个目的比genmer得到的溶剂层更为致密。genmer不完全适合用于此目的
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 Post on 2025-4-30 17:59:30
本帖最后由 Uus/pMeC6H4-/キ 于 2025-5-17 13:19 编辑

刚发现至今为止这篇文章还没加入molclus结合gemer与xTB生成溶质溶剂团簇模型的流程(比如http://bbs.keinsci.com/thread-27480-1-1.html的问答就简单讲了几句),这不符合社长的风格啊(笑)

ORCA用户还有另一个选择是软件自带的SOLVATOR模块(教程文档更多文档),无需其他额外软件(xTB不算,6.0.1版的Windows和Linux分发已经自带xTB了)也能达到目的。这也可以在文中提一句。
Dolantin 发表于 Post on 2024-1-17 19:31:49
wzkchem5 发表于 2024-1-17 17:03
那应该考虑碱催化的可能性。如果文献的意思是pH>12反应比中性条件下快,那估计就是碱可以催化这个反应, ...

太感谢W老师啦!把NH2-基团看作R取代基,确实和腈的水解机理几乎差不多[url=][url=]图片 Image[/url]

腈在碱催化下的水解机理.png (402.24 KB, 下载次数 Times of downloads: 41)

腈在碱催化下的水解

腈在碱催化下的水解
wzkchem5 发表于 Post on 2024-1-17 17:03:08
Dolantin 发表于 2024-1-17 02:42
感谢w老师的回复!我暂时没看着有文献提到此反应有酸或碱催化的信息欸。有文献里提到该反应在pH小于2、加 ...

那应该考虑碱催化的可能性。如果文献的意思是pH>12反应比中性条件下快,那估计就是碱可以催化这个反应,你的pH即使不到12,也不排除是碱催化机理为主,只是慢一些。也就是OH-进攻氰基,参考腈的水解机理
Dolantin 发表于 Post on 2024-1-17 09:42:45
wzkchem5 发表于 2024-1-16 23:19
确定这个反应不是痕量酸或碱催化的吗?
即使是中性水溶液,也有极少量的H+和OH-,假如反应物H2CN2有不可 ...

感谢w老师的回复!我暂时没看着有文献提到此反应有酸或碱催化的信息欸。有文献里提到该反应在pH小于2、加热、pH大于12,单氰胺H2N-C≡N容易水解生成尿素,我的体系是研究碱性下的发生过程。有文献里是认为H2N-C≡N为弱酸(但氨基不是呈现出碱的特性?),氨基和氰基间可形成N-H…N形式的氢键,那我添加显式水溶剂层时应该如何考虑氢键作用呢?
wzkchem5 发表于 Post on 2024-1-16 23:19:00
Dolantin 发表于 2024-1-16 15:25
请教下各位老师,我在研究该反应【H2CN2 + H2O → (NH2)2CO】在水溶液里的反应路径,之前用隐式溶剂模型计 ...

确定这个反应不是痕量酸或碱催化的吗?
即使是中性水溶液,也有极少量的H+和OH-,假如反应物H2CN2有不可忽略的碱性的话,更是会主动和水反应生成少量OH-,之后OH-再进攻[H3CN2]+
Dolantin 发表于 Post on 2024-1-16 22:25:33
请教下各位老师,我在研究该反应【H2CN2 + H2O → (NH2)2CO】在水溶液里的反应路径,之前用隐式溶剂模型计算的速控步能垒值高达 两百多 kJ/mol,明显不合理。现正在尝试用杂化溶剂模型额外加两个显式水分子(包括参与反应的水分子共三个)处理,遇到如下问题:我在优化反应物复合物构型时,是按照化学直觉摆放,挺难收敛的,基于此优化后的构型搜索过渡态时,总是没按照预期成断键的趋势进行。此时我是不是应该按照帖子的方法三段式优化来得到合理的初始溶剂层排布呢? 但我加入的水分子数又不多,溶质也容易暴露在外,按照帖子方法来步骤稍繁琐,也不确定只考虑两个水分子是否合理?如何在论文里体现当前考虑的显式水个数是最合理呢?   因为还有其他原子数更多体系更大的反应需搜索反应路径,不同反应都在一个水溶液里进行应该要统一加入的显式水分子个数吧?  望大家不吝赐教,谢谢啦!
captain 发表于 Post on 2020-2-22 23:13:45
sobereva 发表于 2020-2-22 22:36

通常没有任何理由只用显式而不用杂化溶剂模型

明白了,谢大神指点!
sobereva 发表于 Post on 2020-2-22 22:36:14
captain 发表于 2020-2-22 21:56
请问大神,关于这句话,“然后把靠近溶质的溶剂分子连同溶质提取出来,再用量化方法优化”,
用量化方法优 ...


通常没有任何理由只用显式而不用杂化溶剂模型
captain 发表于 Post on 2020-2-22 21:56:49
本帖最后由 captain 于 2020-2-22 21:59 编辑

请问大神,关于这句话,“然后把靠近溶质的溶剂分子连同溶质提取出来,再用量化方法优化”,
用量化方法优化时,应该最好带着隐式溶剂模型优化吧?(即采用的是杂化溶剂模型)
wanlichuan 发表于 Post on 2020-1-14 08:49:36
好的,谢谢卢老师。
sobereva 发表于 Post on 2020-1-13 20:54:24
wanlichuan 发表于 2020-1-13 12:40
我做了一个练习。到了“4 用MOPAC2016优化溶质+溶剂层体系”这一步发现一个问题,不固定溶质分子的坐标,可 ...

把含有结构信息的文件(如xyz、pdb等)载入Multiwfn,进入主功能100的子功能2,选择产生MOPAC输入文件,在界面里提供了选项来设定对哪些原子进行冻结,设好之后选择计算级别,就可以得到你需要的mop文件。这样产生mop文件又方便又不会弄错。
(必须是目前官网上最新版本Multiwfn才有此功能)
wanlichuan 发表于 Post on 2020-1-13 12:40:46
本帖最后由 wanlichuan 于 2020-1-13 12:41 编辑

我做了一个练习。到了“4 用MOPAC2016优化溶质+溶剂层体系”这一步发现一个问题,不固定溶质分子的坐标,可以正常优化,但是一旦给溶质分子的坐标后面都加上0,就不优化了,报错信息如下:
           Faulty atom:  307
            Faulty line: " C        -0.948000        2.360000        0.116000 0"
          Unless MINI is used, optimization flags must be 1, 0, or -1
后来把需要优化溶剂分子的坐标后面加上1,不需要优化的溶质分子的坐标后面加上0,还是不能优化,报错信息如下:
          Faulty atom:    5
          Faulty line: " H        -6.112000        1.627000        4.565000 1"
          Unless MINI is used, optimization flags must be 1, 0, or -1
如果坐标后面什么都不加,所有分子都优化,则一切正常。
这是为什么呢?
我把第二种情况的输入输出文件上传了(整个体系带一个正电荷,所以加上了“CHARGE=1”),请卢老师帮忙看看。
谢谢。

B-UFF-select.out

885 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 1

B-UFF-select.mop

16.89 KB, 下载次数 Times of downloads: 0

sobereva 发表于 Post on 2018-1-22 10:55:28
霜晨月 发表于 2018-1-22 00:56
好 :鼓掌:鼓掌  只是不知道加上显式水分子之后,计算量如何? 比如50个原子的体系,加水之后共有300个原子 ...


是。

得到本文的最终包裹结构后,应当根据要用的计算级别(DFT还是半经验)、计算程序(诸如同等计算量ORCA能算得动的体系远比Gaussian大得多)、具体情况(那些水可能比较重要、有多少水是必须保留的),来手动修改,去掉没太大意义的水分子,进一步减小体系来降低后续计算耗时

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2025-8-16 11:21 , Processed in 0.159245 second(s), 26 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list