关于GROMACS模拟多原子阴离子电解质溶液的疑问

FMGwenyanhoon

大家好，我想模拟硝酸盐水溶液，经过查阅文献，发现有人用OPLS-AA力场：https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.121888；https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.120478；

ok，知道力场之后我就试图得到1.2*CM5电荷，优化的输入文件：
# B3LYP/def2TZVPP em=GD3BJ opt

def2-TZVPP

0 1
O                  1.22800000    0.18800000    0.00000000
O                 -0.45200000   -1.15700000    0.00000000
O                 -0.77600000    0.97000000    0.00000000
N                  0.00000000    0.00000000    0.00000000
O                 -3.50113813   -4.27959500    0.54256677
O                 -5.18113813   -5.62459500    0.54256677
O                 -5.50513813   -3.49759500    0.54256677
N                 -4.72913813   -4.46759500    0.54256677
Mg                -1.99898885   -2.82670429    0.19468558


MultiWFN所得1.2*CM5电荷：
O     3.594511    0.000262    0.002122  -0.1236577897
O     1.693504   -1.082649   -0.002837  -0.3394177841
O     1.693075    1.082174    0.000298  -0.3392956832
N     2.405065    0.000094    0.000898   0.1452385024
O    -1.693252   -1.082165    0.002228  -0.3392499424
O    -3.594538   -0.000137    0.000602  -0.1235438623
O    -1.693070    1.082603   -0.000908  -0.3396431897
N    -2.405101   -0.000087    0.000390   0.1452549274
Mg   -0.000132   -0.000063   -0.001755   1.3143148215


上面我列出的文献给了他们用oplsaa力场的时候的ffnonbond参数，具体如下：

Table S5. Partial electric charge sets and Lennard-Jones parameters for the OPLSAA force field.

	Charge	Mass	e (kJ.mol-1)	s (Å)
Mg	2.0000	24.305	0.4593	2.1000
N	0.8603	14.0067	0.8374	3.9000
ON	-0.6201	15.9994	0.6490	3.1540
OW	-0.820	15.9994	0.65000	3.1600
OH	0.410	1.0080	0	0

观察了一下之后发现电荷差的很多，我想估计我算的是单分子，人家那个是水溶液中电离之后的，比如Mg离子，2和1.314确实是2更合理。

1. 我想问的就是这种电解质溶液中的盐溶质我还需要计算1.2*CM5电荷吗？

1.1 还是直接用文献的？

1.2 或者我换个方式，我计算硝酸跟离子的原子电荷是不是更加合理，然后我只替换硝酸根离子的电荷，其他的参数还用人家的？

2. 我看sob老师的文章和讲义，都是KBFF更适合电解质溶液啊，能不能把上面的参数抄走贴到KBFF的ffnonbond里面直接用KBFF模拟呢？对比一下只有fudgeLJ这一项不同

sobereva

显然得对硝酸根离子单独算1.2*CM5电荷，Mg2+又不是靠配位键之类一直绑在硝酸根上不动的，显然不能拿硝酸镁一起算原子电荷

既然文献里给了参数，而且验证过合理性，自然可以直接用文献里的。没有现成的参数才有必要自己算。

不要以为KBFF是唯一适合算电解质溶液的力场。

FMGwenyanhoon

sobereva 发表于 2023-4-22 00:40
显然得对硝酸根离子单独算1.2*CM5电荷，Mg2+又不是靠配位键之类一直绑在硝酸根上不动的，显然不能拿硝酸镁 ...

明白啦，谢谢您的回复~

我纠结自己算的跟文献里不一样，主要还是我觉得这次人家给了，总有人家没给的时候，所以自己也能算出合理的参数这个能力比较重要。后面我也算了硝酸根的电荷：
输入文件：
%chk=/mnt/d/top/Nitrate-.chk
# B3LYP/def2tzvpp opt em=GD3BJ

Nitrate-

-1 1
O                  1.22800000    0.18800000    0.00000000
O                 -0.45200000   -1.15700000    0.00000000
O                 -0.77600000    0.97000000    0.00000000
N                  0.00000000    0.00000000    0.00000000

输出电荷：
O     1.254742   -0.064485    0.000000  -0.3827575769
O    -0.571823    1.118822   -0.000000  -0.3827071877
O    -0.682920   -1.054439   -0.000000  -0.3827559930
N    -0.000000    0.000116   -0.000000   0.1482207575

文献电荷：
N：0.8603
O：-0.6201

还是差不少

sobereva

FMGwenyanhoon 发表于 2023-4-22 07:56
明白啦，谢谢您的回复~

我纠结自己算的跟文献里不一样，主要还是我觉得这次人家给了，总有人家没给的 ...

这种描述毫无意义，又不说文献里怎么得到的，凭什么非得跟文献里一致
而且计算带负电荷的体系要带弥散函数，这是基本量化计算常识

离子体系甭用1.2*CM5电荷，净电荷都不为整数

FMGwenyanhoon

sobereva 发表于 2023-4-23 07:45
这种描述毫无意义，又不说文献里怎么得到的，凭什么非得跟文献里一致
而且计算带负电荷的体系要带弥散函 ...

好的好的，我记住啦，谢谢您~