为什么用GAFF力场模拟油水混合物溶解性和实验不符？

Aristotler · 发表于 Post on 2020-10-30 15:25:13

各位老师同学，想请教大家一个问题：我在使用gromacs利用GAFF力场、OPC四点水模型计算DMC（碳酸二甲酯）和H2O的溶解性时发现DMC和H2O互溶，如图1所示。但我做的实验是二者不互溶。另外已知DMC的溶解度是139g/L 属于难溶于水的情况。计算产生相的mdp文件见prod.mdp。我的问题是:
(1)是否力场选取存在问题？针对有机/水混合的体系，后续会加入锂盐的情况下，如何选取力场; (我已经尝试过AMBER03和OPLS-AA力场，但因为这两种力场缺少部分我研究体系里分子的拓扑文件，又没法构建)
(2)图1的结构可以看出来DMC难溶于水吗;(3)四点水模型是否合适这样的体系？
谢谢大家，不吝赐教

Lacrimosa · 发表于 Post on 2020-10-30 15:42:19

从模拟的图中看DMC已经聚集在一起了，并没有溶在水里吧

Aristotler · 发表于 Post on 2020-10-30 15:45:52

本帖最后由 Aristotler 于 2020-10-30 15:47 编辑

Lacrimosa 发表于 2020-10-30 15:42
从模拟的图中看DMC已经聚集在一起了，并没有溶在水里吧

感谢你的回复，我这边还计算了另一种有机物和水的溶解性，那个有机物在水中的溶解度是280g/L, 但是那个有机分子的计算结构是非常明显的看到了油水分层，要比DMC和H2O的更加明显，但DMC的溶解性更低（139g/L）。有些迷惑，还请赐教

Lacrimosa · 发表于 Post on 2020-10-30 15:58:24

Aristotler 发表于 2020-10-30 15:45
感谢你的回复，我这边还计算了另一种有机物和水的溶解性，那个有机物在水中的溶解度是280g/L, 但是那个有 ...

首先确定一下有机物和水的比例是不是按照溶解度来加入的。通过分层来判断溶解度或许不太严谨，例如280g/L和139g/L，同样的盒子体积下，显然是280g/L中的有机物更多一些，那样分层自然明显。另外盒子的形状不同或许也会有影响，如果是长方体的盒子或许就会有明显的分层现象，正方体盒子中或许就只是聚成一团

Aristotler · 发表于 Post on 2020-10-30 16:23:28

Lacrimosa 发表于 2020-10-30 15:58
首先确定一下有机物和水的比例是不是按照溶解度来加入的。通过分层来判断溶解度或许不太严谨，例如280g/L ...

嗯嗯，谢谢。我现在都是在900个水中加入300个有机分子，计算结果是如上面说的，这样的方式是不是溶解度少的会团聚的更明显一些？但是结果却相反

求教

Lacrimosa · 发表于 Post on 2020-10-30 16:40:53

本帖最后由 Lacrimosa 于 2020-10-30 16:43 编辑

Aristotler 发表于 2020-10-30 16:23
嗯嗯，谢谢。我现在都是在900个水中加入300个有机分子，计算结果是如上面说的，这样的方式是不是溶解度少 ...

目前这样的结果难以和溶解度联系起来吧？你可以先把300个有机分子900个水化成g/L的形式再进行比较，

k64_cc · 发表于 Post on 2020-10-30 16:52:09

本帖最后由 k64_cc 于 2020-10-30 17:02 编辑

你做个大点的盒子，构建的时候就构建成有明确分层的状态，然后再看。

现在的盒子看起来不是很清晰，最好做成A x A x 2A的尺寸，然后在较长的维度放两个slab。水大概放1000个，有机物放相等体积的，然后再跑。

碳酸二甲酯的溶解度，按你的数据大概1.5mol/L，水分子和有机物比例~35：1。完全不溶应该不至于吧。

c00jsw00 · 发表于 Post on 2020-10-30 20:48:13

1. box 太小
2.gaff 畢竟是通用參數..改使用比較專門的吧

Graphite · 发表于 Post on 2020-10-30 21:43:10

0、139 g/L算易溶物吧。
1、做溶解模拟对力场要求很高，得多试。加入锂盐的话就更复杂了，锂对有机物，阴离子对有机物的非键参数可能没有。
2、看样子部分溶了，但一般模拟溶解动态过程需要很长时间；而且盒子小了，有机物在周期上聚集明显。
3、什么水模型可能没那么重要，但是水的电荷和处理非键作用的方式影响很大。

Aristotler · 发表于 Post on 2020-11-2 09:37:05

Graphite 发表于 2020-10-30 21:43
0、139 g/L算易溶物吧。
1、做溶解模拟对力场要求很高，得多试。加入锂盐的话就更复杂了，锂对有机物，阴 ...

非常感谢您

Aristotler · 发表于 Post on 2020-11-2 09:37:12

c00jsw00 发表于 2020-10-30 20:48
1. box 太小
2.gaff 畢竟是通用參數..改使用比較專門的吧

谢谢您

Aristotler · 发表于 Post on 2020-11-2 09:37:19

k64_cc 发表于 2020-10-30 16:52
你做个大点的盒子，构建的时候就构建成有明确分层的状态，然后再看。

现在的盒子看起来不是很清晰，最好 ...

非常感谢

laplacesuanzi · 发表于 Post on 2022-11-29 10:54:30

DMC的极性很弱，在水中溶解度不可能是139g/L。感觉数据来源有误

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[GROMACS] 为什么用GAFF力场模拟油水混合物溶解性和实验不符？

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