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[综合交流] 求助用理论计算解释笼内反应中底物的包裹与产物释放的问题

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各位老师好,我合成了一个基于Cu(I)的四面体笼,含有机配体,做了如下的氨化反应,实验研究发现,反应开始时底物分子在溶液中未检测到,两个反应物先是被包裹进笼内,在反应后产物被弹出笼,释放在溶液中

现在想从理论计算的角度分析
1.底物为什么可以进入笼内,是什么驱动力?预测碘苯是与Cu(I)的弱配位,苄胺是与配体中的羰基形成氢键,
2.反应后产物为什么跑出笼内,产物与笼的作用力是什么?
在这里理论计算应该怎么建模(有四面体的晶体结构),用什么方法计算(我现在知道的计算软件有Gauissan和ORCA;方法有过渡态TS,结构优化和频率计算),后续应该主要分析它们的什么结果或参数,恳请各位老师的指导,有相关博文可以推一下,谢谢大家了

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发表于 Post on 2023-5-10 15:10:07 | 只看该作者 Only view this author
貌似需要跑分子动力学?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-10 15:46:48 | 只看该作者 Only view this author
七尺贱 发表于 2023-5-10 15:10
貌似需要跑分子动力学?

问一下用什么软件可以跑,有原子数限制吗,有相关的博文链接吗,分享一下,谢谢

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发表于 Post on 2023-5-10 16:14:05 | 只看该作者 Only view this author
通过扩散进入/离开过程可以跑经典力场的分子动力学,GROMACS就可以,拓扑文件可借助sobtop(http://sobereva.com/soft/Sobtop)产生

结合状态的相互作用,可以用量子化学程序算相互作用能、能量分解,以及通过Multiwfn做非常丰富的分析阐述本质
Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概览
http://sobereva.com/252
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
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思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-10 18:21:07 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-10 16:14
通过扩散进入/离开过程可以跑经典力场的分子动力学,GROMACS就可以,拓扑文件可借助sobtop(http://soberev ...

好的,谢谢sob老师
再问一下老师您,在建立拓扑文件时是基于什么文件建立的,晶体结构吗,我的这个笼是+8电荷的,外围还有无序的阴离子被删除了

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发表于 Post on 2023-5-10 22:00:29 | 只看该作者 Only view this author
dengyh 发表于 2023-5-10 18:21
好的,谢谢sob老师
再问一下老师您,在建立拓扑文件时是基于什么文件建立的,晶体结构吗,我的这个笼是+ ...

可以用sobtop(http://sobereva.com/soft/Sobtop)产生周期性体系的拓扑文件,网页里有例子和讨论可参考。基于晶体结构
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-11 13:02:44 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-10 22:00
可以用sobtop(http://sobereva.com/soft/Sobtop)产生周期性体系的拓扑文件,网页里有例子和讨论可参考 ...

好的,感谢sob老师,发文章多引您的文章

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-17 13:49:46 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-10 22:00
可以用sobtop(http://sobereva.com/soft/Sobtop)产生周期性体系的拓扑文件,网页里有例子和讨论可参考 ...

sob老师好,我是第一次接触GROMACS,你有类似的这种计算研究或博文吗,谢谢老师你的指导和分享
想请教你几个问题
1.建立模型是基于晶体结构吗,是超胞形式还是单个四面体分子?
2.最初的模型是需要用其它计算软件初优化吗,与底物分子作用的结构也是初猜一个结构,然后优化,在进行动力学计算吗
3.模拟底物或产物与四面体笼的作用时,我的反应位点可能是四个顶点,那么建模时只建一个研究可以吗
4.反应是在异丙醇中,计算时也用water模型吗
5.输入文件建好后,怎么调用进行分子动力学,中间过程可以查看模拟过程吗

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发表于 Post on 2023-5-17 16:50:19 | 只看该作者 Only view this author
dengyh 发表于 2023-5-17 13:49
sob老师好,我是第一次接触GROMACS,你有类似的这种计算研究或博文吗,谢谢老师你的指导和分享
想请教你 ...

先把你跑的体系特征交代清楚
仔细看
在网上求助计算化学问题的时候必须把问题描述得详细、具体、准确、清楚
http://sobereva.com/620http://bbs.keinsci.com/thread-25787-1-1.html
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-17 19:04:06 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-17 16:50
先把你跑的体系特征交代清楚
仔细看
在网上求助计算化学问题的时候必须把问题描述得详细、具体、准确、 ...

好的,老师,我认真看一下

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-18 20:06:15 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-17 16:50
先把你跑的体系特征交代清楚
仔细看
在网上求助计算化学问题的时候必须把问题描述得详细、具体、准确、 ...

老师,你好,我的计算体系是含W、Cu(I)、S、C、H、O、N的四面体配合物笼晶体结构,共468个原子,结构中笼外有无序的8个PF6离子被删除,则四面体笼自身显+8电荷,结构已在ORCA5.0.3软件上BLYP-D3/def2-SVP水平优化了,现在想用GROMACS2020.3软件进行分子动力学,计算平台为Windows10、8375C、256G双处理器,最近正在学习老师你写的《使用Sobtop超级方便地创建二茂铁的GROMACS的拓扑文件》http://sobereva.com/635,导出所需要的itp,gro,top文件,还有你提供的参考的md.mdp文件,想研究的是两个有机底物分子在四面体笼从外到内,再到结合位点,发生反应后产物释放在笼外的过程。如果有相关的博文恳请老师你分享,谢谢
想请教你的问题是
1.预测四面体笼应该与四个底物分子结合,其中它们的化学环境基本相同,可以建一个底物分子代表研究吗
2.在跑动力学时,对于这样的体系应该建立多大的格子,需要加water模型吗,溶剂需要加吗
3.跑动力学时应该输入哪些代码,根据你上面博文中的章节4测试拓扑文件合理性进行运行吗,我看就两行代码,我看GROMACS中文教程中关于蛋白质分子的动力学计算非常多的输入代码,我应该参照怎样的步骤来操作呢,第一次用这个软件,恳求老师的指点
4.跑动力学过程中应该监测哪些指标参数,知道的是可以用VMD监测,知道可以打开gro,pdb文件,但不知道打开哪个文件,计算完后应该用哪个文件进行后绪的相互作用、能量分解研究
非常谢谢sob老师一直来在理论计算方面的帮助,祝你身体健康,万事顺利

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发表于 Post on 2023-5-20 17:18:39 | 只看该作者 Only view this author
dengyh 发表于 2023-5-18 20:06
老师,你好,我的计算体系是含W、Cu(I)、S、C、H、O、N的四面体配合物笼晶体结构,共468个原子,结构中笼 ...

1 如果底物分子之间没明显相互影响就可以

2 晶体里有没有水是你自己知道的

3 语义不明。分清楚关键词、命令、代码。自己编程序才有代码一说
强烈建议参加北京科音分子动力学与GROMACS培训班(http://www.keinsci.com/workshop/KGMX_content.html)从头系统学一遍GROMACS,否则根本没法做

4 同上,必须系统学一遍,这些东西在培训班里全都非常详细讲了
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-5-20 22:16:37 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-5-20 17:18
1 如果底物分子之间没明显相互影响就可以

2 晶体里有没有水是你自己知道的

好的,感谢老师的回复

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