GROMACS模拟离子液体水溶液遇到的问题

naoki

大家好，有个问题想请教各位。我想观察离子液体[Omim]Cl在水溶液中的聚集现象，但最终结果没看出来胶束结构，想让大家帮忙看看我的方法和参数哪里有问题需要改进，谢谢啦！模拟最终结构如下（红点为水分子）：



建模是用PACKMOL在边长4.2nm方盒内放20个[Omim]Cl和2220个水分子（浓度0.5M），用ATB生成的拓扑文件GROMOS力场下模拟，先进行em，然后直接成品md（1ns），后来觉得可能时间不够长，又跑了1ns，结果还是差不多这样子…md.mdp如下：

define =
integrator = md
dt = 0.002
nsteps = 500000
comm_mode = linear
nstcomm = 100
comm-grps = system
energygrps =
;
; output frequency
nstxout = 500
nstvout = 500
nstfout = 0
nstlog = 500
nstenergy = 500
nstxtcout = 500
xtc_grps = system
;
annealing = single
annealing_npoints = 2
annealing_time = 0 50
annealing_temp = 0 298.15
;
nstlist = 10
ns_type = grid
pbc = xyz
rlist = 1.2
cutoff-scheme = group
coulombtype = PME
rcoulomb = 1.2
vdwtype = cut-off
rvdw = 1.2
DispCorr = EnerPres
;
Tcoupl = v-rescale
tau_t = 0.2
tc_grps = system
ref_t = 298.15
;
Pcoupl = Berendsen
pcoupltype = isotropic ;semiisotropic
tau_p = 0.5
ref_p = 1.0
compressibility = 4.5e-5
;
gen_vel = no
gen_temp = 298.15
gen_seed = -1
;
freezegrps =
freezedim =
constraints = hbonds
constraint_algorithm = LINCS
implicit_solvent = no
E_x =
E_y =
E_z =


还有个问题就是由于周期性边界条件存在，经常有分子从边界一边瞬移到另一边，最后用VMD做模拟过程视频的时候边缘部分一闪一闪的看着很奇怪，有什么方法可以解决这个问题吗？谢谢！

ruanyang

1. 你的离子液体的浓度是多少？
2. 个人认为你的模拟时长可以在延长一下

naoki

ruanyang 发表于 2019-2-17 21:23
1. 你的离子液体的浓度是多少？
2. 个人认为你的模拟时长可以在延长一下

谢谢回复！浓度是0.5mol/L，该离子液体的临界聚集浓度为0.1mol/L。我延长时间再试试。

wbn

你这个课题其实是非常难的，要有个心理准备。首先盒子大小远远不够。我以前做过一系列离子液体和另一种小分子的混合物，也是研究相分离的行为。我用的盒子最小的都在10nm以上，包含至少1000个离子对。20个离子对啥也看不出来的。你的模拟时间也短，我当时平衡就用了100多ns。力场也要非常讲究，现有的非极化离子液体力场没有能够非常完美地描述其结构的，水分子也有很多模型，而且并不是任何一种都能准确描述水的结构。两者结合到一起能够正确描述离子液体和水的相互作用就更难了。你得首先单独模拟纯的离子液体和水，把它们的结构和性质弄对，然后再模拟混合物。可能需要反复尝试各种力场和水分子模型。有可能需要考虑力场极化和分子间电子转移。

我最后跟你说下我那个项目的结果：我当时把纯的离子液体，纯小分子溶剂，以及低浓度小分子的混合物的结构都做的和实验一致了，但是相分离出现时的浓度就是与实验值相差极远。最后重复了20多遍以后实在没有解决办法，我就把这个项目放弃了。祝你好运。

k64_cc

这么几个分子肯定是看不出胶束状结构了，能看出团聚都费劲…

naoki

wbn 发表于 2019-2-18 05:48
你这个课题其实是非常难的，要有个心理准备。首先盒子大小远远不够。我以前做过一系列离子液体和另一种小分 ...

多谢分享经历，受教了！我按您说的去学习一下。/

naoki

k64_cc 发表于 2019-2-18 11:26
这么几个分子肯定是看不出胶束状结构了，能看出团聚都费劲…

啊确实是…我去尝试一下大盒子，再多试几种力场以及增加模拟退火延长平衡时间试试，谢了！

hdmd

确定一个分子是否会在水相中发生自组装，可以先进行预组装测试，即，先摆成球形胶束，看看是否稳定。如果预组装结构不稳定，力场模型肯定有误，再长的模拟也是平白浪费资源

naoki

hdmd 发表于 2019-2-18 17:07
确定一个分子是否会在水相中发生自组装，可以先进行预组装测试，即，先摆成球形胶束，看看是否稳定。如果预 ...

多谢指教

ORCA_in_TCC

你不会是用CPU在跑的吧？如果是的话，强烈建议用GPU去跑。

naoki

ORCA_in_TCC 发表于 2019-2-23 11:35
你不会是用CPU在跑的吧？如果是的话，强烈建议用GPU去跑。

我在Win下跑的。。用的Sob老师编译的版本，不支持GPU加速，想先试试。之后准备在Linux下跑。。谢谢指教~

weimin6919

naoki 发表于 2019-2-18 13:04
啊确实是…我去尝试一下大盒子，再多试几种力场以及增加模拟退火延长平衡时间试试，谢了！

你好，看了你的《GROMACS模拟离子液体水溶液遇到的问题》帖子，刚刚接触gromacs软件，最近也是想做离子液体的相关动力学模拟，请问自己构建的分子如何才能正确的在gromacs中运行，我用MS构建的分子经过Gaussian构型优化后在gromacs中运行还是会报错，拓扑文件也没法生成，看了论坛说sobtop可以生成拓扑文件，但是使用sobtop时会遇到让我选择键合参数，我在选择键合参数时报错，如何处理。谢谢你