用Gaussview+Gaussian准备MOPAC内坐标输入文件

beefly

帮别人写一个MOPAC2012结构优化输入文件，200多个原子，需要限制一些键长、键角。纯手工操作太累了，于是想找个投机取巧的办法。

1，用Gaussview打开初始结构。我用的是pdb文件，Gaussview可以直接打开。如果是直角坐标，需要先建立一个gaussian输入文件，把直角坐标粘贴进去。或者用Gabedit程序读入后，转存为gaussian的直角坐标输入文件。

2，用Gaussview保存Z矩阵坐标输入文件：菜单File/Save，左下角的"Write Cartesians"不要选。以乙烷为例，新产生的文件内容如下：

1. #p opt geom=connectivity
   
2. 
   
3. test
   
4. 
   
5. 0 1
   
6. C
   
7. C 1 1.52286400
   
8. H 2 1.09029817 1 111.32672910
   
9. H 2 1.09029817 1 111.32672910 3 120.00002386 0
   
10. H 1 1.09029783 2 111.32673611 3 -60.00001193 0
    
11. H 1 1.09029817 2 111.32672910 3 180.00000000 0
    
12. H 1 1.09029817 2 111.32672910 3  59.99997614 0
    
13. H 2 1.09029783 1 111.32673611 5 180.00000000 0
    
14. 
    
15. 1 2 1.0 5 1.0 6 1.0 7 1.0
    
16. 2 3 1.0 4 1.0 8 1.0
    
17. 3
    
18. 4
    
19. 5
    
20. 6
    
21. 7
    
22. 8

复制代码

3，接下来，用Gaussian自带的newzmat工具把上面的Gaussian Z矩阵输入文件转成MOPAC Z矩阵格式。如果是在unix/linux系统下，命令为
newzmat  -izmat  -omopac  zmat.gjf  zmat.mop

其中zmat.gjf是上一步的Gaussian Z矩阵输入文件，zmat.mop是新产生的MOPAC Z矩阵输入文件。如果用G09W，newzmat是在图形界面下运行的，刚开始比用命令行操作稍微复杂一些，用熟就行了。zmat.mop内容如下：

1. PM6 VECTORS T=10000
   
2. test
   
3. Title 2 dummied.
   
4. C 0.000000 0   0.000000 0   0.000000 0 1 0 0
   
5. C 1.522864 0   0.000000 0   0.000000 0 1 0 0
   
6. H 1.090298 0 111.326729 0   0.000000 0 2 1 0
   
7. H 1.090298 0 111.326729 0 120.000024 0 2 1 3
   
8. H 1.090298 0 111.326736 0 -60.000012 0 1 2 3
   
9. H 1.090298 0 111.326729 0 180.000000 0 1 2 3
   
10. H 1.090298 0 111.326729 0  59.999976 0 1 2 3
    
11. H 1.090298 0 111.326736 0 180.000000 0 2 1 5
    
12. 00

复制代码

4，编辑MOPAC输入文件。上面的Z矩阵还不能用来做结构优化，需要把三个全是0的列改为1（0表示前面相邻的结构变量保持固定，1表示优化；前3个原子有6个值为0的结构参数，0、1均可）。可以用一些支持列操作的文本编辑器做，例如UltraEdit，JEdit，KATE/KWrite，Crimson Editor，...需要在优化过程中固定的变量再改回0，如果变量不存在（比如固定最后两个氢原子的距离），需要调整相应原子的z矩阵参数，但是不要交换原子顺序，否则会影响其它原子的坐标。

修改计算方法，加上结构优化选项。如果不熟悉MOPAC的选项，可以先用Gabedit的Draw geometry工具产生一个特定计算类型的MOPAC输入模板，然后把上面的Z矩阵放进去。接下来就可以用MOPAC做计算了。


以上操作中关键是第二步，把直角坐标转成Z矩阵内坐标。有些其它程序也可以做，但是效果并不好。例如Gabedit产生的Z矩阵完全依赖原子输入顺序，根本不考虑原子之间的成键，这样的Z矩阵就没什么意义。Gaussview可能是转化效果最好的。但是如果处理一些高对称分子（例如C60），Gaussview产生的Z矩阵未必符合对称性要求，不适合做结构优化，需要手工做一些调整。

有一个猜想：既然AMPAC和MOPAC格式是兼容的，而AMPAC的图形界面AGUI与Gaussview又是同一公司的产品，那么能不能把上面的第二步和第三步合并，用AGUI一次完成呢？经过测试，发现8.0版不行。9.0、10.0版没试过

北纬18°

不错

monoceros

感謝分享，很實用的方法

zyq95449489

厉害