利用RESP2拟合静电荷时出现SCF不收敛的问题

zjx-leslie

本人根据“RESP2原子电荷的思想以及在Multiwfn中的计算”一文（http://sobereva.com/531），尝试计算FMN分子的净电荷，分子结构文件从PDB数据库中获取，在利用gaussian16进行第一步的分子结构优化时，出现L502报错，于是根据“解决SCF不收敛问题的方法”一文（http://sobereva.com/61）添加了SCF=novaracc，此时不再出现L502报错，但在经过60步优化后，依然未达到收敛，force，displacement仍然比阈值高一个数量级以上，本人想请教一下，在如下条件下，添加SCF=novaracc是否适用，如果不适用，我需要采用哪种方式修改。

图片为初始结构和log文件数据


以下为输入文件
%chk=opt.chk
%NProcShared=8
%mem=18GB
#p B3LYP/TZVP em=GD3BJ opt SCF=novaracc


niconiconi


0 1
P                 27.59400000    5.79900000   27.42800000
O                 27.37700000    6.87800000   28.52000000
O                 29.02100000    5.61500000   26.92300000
O                 26.91700000    4.47700000   27.76300000
C                 25.49000000    6.91300000   26.14800000
O                 26.86200000    6.28600000   26.09800000
C                 24.49300000    5.96100000   25.45400000
O                 24.40200000    4.69300000   26.14800000
C                 23.10700000    6.54500000   25.23800000
O                 22.45200000    6.52800000   26.55100000
C                 23.15900000    7.99000000   24.91700000
O                 23.88900000    8.06700000   23.58500000
C                 21.67100000    8.44200000   24.54500000
C                 19.90100000   13.36400000   23.01400000
N                 22.29000000   10.61000000   26.08800000
C                 22.56200000   11.68000000   26.98700000
O                 23.15800000   11.48700000   28.02300000
C                 19.25000000   13.55000000   21.76000000
N                 22.24800000   12.92000000   26.62100000
C                 21.69800000   13.21600000   25.35100000
C                 21.39200000   12.13200000   24.62400000
O                 21.47200000   14.45100000   25.34100000
C                 19.97900000   13.00300000   20.62700000
C                 20.79100000   11.25400000   22.28900000
N                 20.54400000   12.25800000   23.27800000
C                 20.40600000   11.61000000   20.89900000
C                 20.61300000   10.50800000   19.95400000
C                 20.34600000   10.74300000   18.50200000
C                 21.04800000    9.26600000   20.38000000
C                 21.13700000    8.09100000   19.49700000
C                 21.47600000    9.02800000   21.77500000
C                 21.23000000   10.05000000   22.65100000
C                 21.74500000   10.86300000   24.84100000
N                 21.61500000    9.77100000   24.07200000
C                 19.20800000   13.36100000   19.33900000
C                 21.33000000   13.86700000   20.56100000
H                 25.53220000    7.80530000   25.55910000
H                 25.20720000    6.96510000   27.17860000
H                 24.90140000    5.80490000   24.47740000
H                 23.91340000    4.06720000   25.60840000
H                 22.62940000    5.99240000   24.45600000
H                 21.60040000    6.96680000   26.48950000
H                 23.59150000    8.56200000   25.71110000
H                 24.11440000    8.98080000   23.39600000
H                 21.11810000    8.42850000   25.46100000
H                 21.36720000    7.82210000   23.72750000
H                 19.86260000   14.14060000   23.74910000
H                 18.30820000   14.04810000   21.66100000
H                 21.09930000   10.25720000   17.91760000
H                 19.38560000   10.34600000   18.24710000
H                 20.36200000   11.79400000   18.30200000
H                 21.90350000    7.43470000   19.85280000
H                 20.19930000    7.57560000   19.49360000
H                 21.37280000    8.40890000   18.50290000
H                 21.94700000    8.11680000   22.07950000
H                 19.80810000   14.00600000   18.73170000
H                 18.98490000   12.46610000   18.79650000
H                 18.29650000   13.85910000   19.59570000
H                 21.97960000   14.10830000   19.74570000
H                 21.72760000   12.89540000   20.35410000
H                 20.68140000   14.50390000   19.99660000
H                 22.40600000   13.66840000   27.26520000
H                 18.73350000   12.59860000   21.88700000
H                 27.30460000    4.10330000   28.66450000
H                 27.95080000    6.64020000   29.36660000

zjx-leslie

后两张图，第一张图是初始机构，后一张图为优化到第60轮的结构

wzkchem5

生理条件下FMN的磷酸根应该是电离的（至少电离一个质子，我估计会电离2个），此外也要检查一下FMN的那个环系的总电荷。必须把分子的总电荷搞对了，拟合RESP电荷才有意义

zjx-leslie

wzkchem5 发表于 2021-11-30 20:15
生理条件下FMN的磷酸根应该是电离的（至少电离一个质子，我估计会电离2个），此外也要检查一下FMN的那个环 ...

谢谢您的回复，我是参照paper里构建的分子，整体电荷为0，亚氨基的氮被认为带一个正电荷，羟基被认为是带一个负电荷，然后磷酸基团也不是主要的研究对象，在对应的PDB文件中，磷酸基团也呈现未解离的状态

wzkchem5

zjx-leslie 发表于 2021-11-30 13:30
谢谢您的回复，我是参照paper里构建的分子，整体电荷为0，亚氨基的氮被认为带一个正电荷，羟基被认为是带 ...

PDB解不出氢原子，氢原子是程序自动加的，并不代表实验上真的看见那里有氢。再者FMN的晶体结构也不一定是在生理pH下得到的。
确认总电荷没问题的前提下，建议优化时考虑溶剂。你现在等于是在真空里算的，所以FMN分子会尽可能地蜷曲自己，来降低能量，一方面导致需要更多步优化才能收敛，另一方面也导致优化得到的构象可能不具有代表性，不能代表真实模拟过程中的构象。sob老师的输入文件只在溶剂不会显著影响分子构象时才适用，对于溶剂会显著影响分子构象的情形，需要灵活变通，在优化时就加溶剂模型

zjx-leslie

wzkchem5 发表于 2021-11-30 20:47
PDB解不出氢原子，氢原子是程序自动加的，并不代表实验上真的看见那里有氢。再者FMN的晶体结构也不一定是 ...

好的，非常感谢！