关于packmol构建纳米球的一点问题

cokie

感谢sob老师的帖子《分子动力学初始结构构建程序Packmol的使用 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元 (sobereva.com)》让我可以入门Packmol。关于帖子内第四个例子“构建水球+十二烷基磺酸钠”中，packmol的.inp文件编写有些疑问希望老师解答：（由于分类里没有packmol，因此分区我选择了新手求助分区）


首先先说明一下我的目标：
我是希望根据老师对这个离子的描述用Packmol构建一个纳米球（外部亲水内部亲脂，且内部包有亲脂化合物），之后会用gmx在水环境中进行动力学分析。


其次说明一下我的问题：
1. 老师的例子中，选用了PM7进行了半经验的优化，因为暂时不会PM7方法，所以选择了使用ORCA，搭配RI加速和gCP矫正来完成300个原子的弱相互作用体系的优化，在优化过程中我发现优化速度比较快，但是因为是大的弱相互作用体系，振动分析极慢，由于我后续还会跑动力学，这里是否可以舍掉振动分析的步骤呢？

2. 在搭建十二烷基磺酸钠的球体时，限制了十二烷基磺酸钠分布的范围（即15A到30A），其中亲水基团朝内，这里老师选择的是42号原子，也就是Na，最终我看老师优化好的mix.pdb文件，Na元素几乎就是在球体的“内胆壁”上，完全没有游离于内部的水环境中。想请问老师对于这种有机盐，我们做位置限制的时候选择游离的阳离子是合理的吗？如果我需要亲水基在外部，是不是在构建纳米球时可以限制阳离子在“球壁”上，之后用gmx在水环境中跑动力学，阳离子会自然游离开，无需在构建纳米球阶段专门考虑阳离子是否会游离？

sobereva

PM7有什么“不会”的，Gaussian关键词里就写个PM7，就区区仨字母，没法更简单

对于packmol建模目的的单分子结构优化，根本用不着DFT，靠PM6-D3H4、PM7、GFN-xTB等半经验级别足矣。振动分析本来没必要，你又不需要非得没虚频，而且又不是要通过Hessian计算力场参数之类的情况

Na只不过是在建模过程中用于定位的，在水中MD跑起来Na离子自然就会自发游离

confidence

sobereva 发表于 2023-3-29 00:45
PM7有什么“不会”的，Gaussian关键词里就写个PM7，就区区仨字母，没法更简单

对于packmol建模目的的单 ...

sob老师我想请问一下，博文中SDS的Na离子是没有和O成键的，您说跑md时Na离子就会自发游离。那么我可否用packmol建模时SDS不加Na离子，而是之后用genion命令添加Na离子到整个体系中呢？

sobereva

confidence 发表于 2023-3-29 09:44
sob老师我想请问一下，博文中SDS的Na离子是没有和O成键的，您说跑md时Na离子就会自发游离。那么我可否用p ...

不建议也没必要这么做

confidence

sobereva 发表于 2023-3-29 09:49
不建议也没必要这么做

1、老师我之前做过球内部是异辛烷（即油滴），SDS包裹着油，亲水基（即硫酸钠）那端连接着水。当时我是采用了上述做法去跑md的，虽然老师您说不建议，但是我这么做了，模拟结果是否可以采用呢？（当然如果再次建这种模型我会采用老师您博文中的方法）
2、若实验的人说主要是由分子中的-SO3-/NH3+等阴阳离子产生作用，那我建模时是直接建阴阳离子型吗？

sobereva

confidence 发表于 2023-3-29 10:36
1、老师我之前做过球内部是异辛烷（即油滴），SDS包裹着油，亲水基（即硫酸钠）那端连接着水。当时我是采 ...

1 结果看上去合理就可以

2 语义不明

confidence

sobereva 发表于 2023-3-29 10:40
1 结果看上去合理就可以

2 语义不明

哦哦不好意思老师，表述没清晰。 ，比方说如图的结构存在大量的磺酸根，而该物质完整的分子式末端应该是-SO3H。（实验的人认为该物质在溶液中是会去质子的）那么我在建模时是要建-SO3H呢还是-SO3呢？

sobereva

confidence 发表于 2023-3-29 10:53
哦哦不好意思老师，表述没清晰。，比方说如图的结构存在大量的磺酸根，而该物质完整的分子式末端应该是-S ...

如果挨着溶剂，用-SO3，否则-SO3H

confidence

sobereva 发表于 2023-3-30 09:45
如果挨着溶剂，用-SO3，否则-SO3H

sob老师我建模时把如图结构放在中间（溶剂是盐溶液），跑了md后该结构是会和水分子紧挨着，并且Na离子也会吸附在其周围。所以我这种情况构建-SO3是合理的对吗？