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[综合交流] 求教高分子电荷拟合

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楼主
求教高分子模拟一般如何拟合电荷?

目前我用的是gaff力场
尝试antechamber拟合高斯输出得到resp电荷
但是体系太大时电荷拟合会出错:得到的结果很多原子电荷为0,部分电荷大于1,很明显不正常。
对其中的重复结构单元计算resp电荷,不同划分方法得到的电荷不同
而且在连接重复单元时想保持整体的电中性,需要把额外的电荷转移到其他部分,这种转移操作有很大主观性

应该使用其他方法拟合电荷吗?

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发表于 Post on 2023-11-8 10:58:34 | 只看该作者 Only view this author
liu840397562 发表于 2023-11-7 20:53
sob老师,我看了您在物理化学学报关于各种电荷的比较,产生一些问题想咨询您。我看到其中MMFF94电荷在偶 ...

MMFF94只能算是将就用的程度
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发表于 Post on 2023-11-7 20:53:08 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-1-11 20:01
就用AM1-BCC吧,质量不错,不逊于RESP,算得很快。重复单元肯定是需要人工调整一下,这一点的任意性免不了
...

sob老师,我看了您在物理化学学报关于各种电荷的比较,产生一些问题想咨询您。我看到其中MMFF94电荷在偶极矩计算方面,其与HF/6-31G*的期望值的MUE还不错,但是与实际实验值的MUE就较大了。
这会不会导致使用MMFF94电荷的聚合物体系,在使用gromacs的gmx current计算静态介电常数时候与实验值偏差较大呢?

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发表于 Post on 2023-11-1 17:01:52 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-11-1 15:44
有一定概率会被审稿人吐槽

那还是老实算一下吧 谢谢sob老师

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发表于 Post on 2023-11-1 15:44:35 | 只看该作者 Only view this author
liu840397562 发表于 2023-11-1 15:20
老师,对于普通线性聚合物分子,使用sobtop自动分配MMFF94电荷做分子动力学模拟,这样做的话在目前计算化 ...

有一定概率会被审稿人吐槽
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发表于 Post on 2023-11-1 15:20:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-1-11 20:01
就用AM1-BCC吧,质量不错,不逊于RESP,算得很快。重复单元肯定是需要人工调整一下,这一点的任意性免不了
...

老师,对于普通线性聚合物分子,使用sobtop自动分配MMFF94电荷做分子动力学模拟,这样做的话在目前计算化学领域中发文章会受到审稿人质疑吗?(我看您在sobtop中说RESP10分,MMFF94 7分,但是还是不确定发文章受不受影响) 自己有点懒...体系又多不想一个个算,想问问老师意见。

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发表于 Post on 2019-2-27 16:02:56 | 只看该作者 Only view this author
yihanxu 发表于 2019-2-27 13:56
老师好,我分别尝试了两种约束方法计算了RESP电荷:
1. 左侧链末端电荷为0,右侧链末端电荷为0,重复单 ...

用1,比较有物理意义
1E-6程度的数值可以认为是数值误差,可忽略不计

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发表于 Post on 2019-2-27 13:56:38 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-27 00:06 编辑
sobereva 发表于 2019-2-26 02:46
1 可以。多考虑几种构象有益,但不是必须的
2 可以

老师好,我分别尝试了两种约束方法计算了RESP电荷:
1. 左侧链末端电荷为0,右侧链末端电荷为0,重复单元电荷为0,得到RMSE:    0.002266   RRMSE:    0.193826 。但是左侧链末端带了电荷3E-6 。2. 链两端整体电荷为0,重复单元电荷为0,得到RMSE:    0.001685   RRMSE:    0.144163 。但是两个被约束的整体最后都带电荷-1E-6 。
请问这两种方法中是否有一种的结果可以用呢?谢谢。

chg_2.txt

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方法二,Multiwfn窗口拷下来的计算结果

chg_1.txt

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方法一,Multiwfn窗口拷下来的计算结果

Worksheet.xlsx

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电荷加和

PANI_RESP_1.chg

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方法一的计算结果

PANI_RESP_2.chg

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方法二的计算结果

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发表于 Post on 2019-2-26 16:46:51 | 只看该作者 Only view this author
yihanxu 发表于 2019-2-26 05:20
目的是算高分子的RESP电荷:用gview画了一个高分子三个重复单元的结构(两端用氢原子封闭了),请问老师 ...

1 可以。多考虑几种构象有益,但不是必须的
2 可以

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本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-26 02:20 编辑
sobereva 发表于 2019-2-23 08:51
用Multiwfn算RESP电荷多好,下文就有算聚合物单体片段的原子电荷的例子,比用MMFF94质量好得多,计算极其 ...

目的是算高分子的RESP电荷:用gview画了一个高分子三个重复单元的结构(两端用氢原子封闭了),请问老师:之后可以直接优化、计算电荷吗?还是要多考虑一些构象?
附件是正在优化中的模型,可以请老师帮忙看一看吗:可以直接用中间的一个重复单元算高分子的RESP电荷、两端的重复单元(被氢封闭的)分别算高分子链两端的RESP电荷吗?
谢谢老师。

PANI_RESP.rar

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正在优化中的模型

repeating_unit.gjf

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重复单元的结构

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发表于 Post on 2019-2-23 22:51:08 | 只看该作者 Only view this author
yihanxu 发表于 2019-2-23 12:45
老师好,如果用Chem3D 16.0的MMFF94计算电荷,可以用默认设置来进行minimization吗?MMFF94计算重复单元 ...

用Multiwfn算RESP电荷多好,下文就有算聚合物单体片段的原子电荷的例子,比用MMFF94质量好得多,计算极其容易
RESP拟合静电势电荷的原理以及在Multiwfn中的计算
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本帖最后由 yihanxu 于 2019-2-22 23:57 编辑
sobereva 发表于 2016-1-11 07:01
你要想计算重复单元的原子电荷,拟合静电势电荷的时候应当计算有三个重复单元的情况(两端再用甲基之类 ...

老师好,如果用Chem3D 16.0的MMFF94计算电荷,可以用默认设置来进行minimization吗?MMFF94计算重复单元的原子电荷时,用了有三个重复单元的模型(两端用甲基封闭),取其中中间那个单元的结果。请问计算链末端的电荷时用什么模型合适呢,可以用有三个重复单元但是两端用H原子封闭的模型吗?
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发表于 Post on 2016-1-21 17:19:53 | 只看该作者 Only view this author
diaok 发表于 2016-1-21 14:33
重新看了下amber的教程
发现调整resp电荷并不是自己按原子手动更改的

RESP的自动处理和你周期性条件手动处理在目的上不是一回事
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2016-1-21 14:33:40 | 只看该作者 Only view this author
重新看了下amber的教程
发现调整resp电荷并不是自己按原子手动更改的

一般resp电荷需要通过2步获得
1.首先设定好原子对称性获得所有原子电荷,亚甲基甲基除外。
2.设定亚甲基,甲基对称性,其他部分固定,再次计算获得最终电荷

对于特定力场,蛋白质的设定中肽键上原子的电荷是固定的
需要在第一步就设定好这些固定电荷,同时可以引入电荷限制条件,可以设置某些基团的总电荷为1之类
也就是说计算拟合的方法也能调整好体系的电荷。

另外看了下版面比较乱的RESP ESP charge Derive Server的Tutorial
http://upjv.q4md-forcefieldtools ... hp#EXAMPLE-P2N-FILE
This means that even using the Gaussian program (for instance), different "Standard orientations" might be generated for an optimized geometry leading to different charge values for a molecule. Consequently, we strongly recommend the use of the Rigid-Body Reorientation Algorithm implemented in the R.E.D. program.
同样构象从不同的方向拟合出的resp电荷都会不同。。。
前面提到的这些电荷限制似乎在server上很容易实现,

不过考虑到一般文献中聚合物模拟都是使用的重复单元,端基一般都是2个全同甲基。
所以即便是手动调整的电荷,精度一般都能满足要求吧?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2016-1-13 18:54:48 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2016-1-13 17:25
Mulliken电荷是非常烂的,对静电势重现性极差,所以也不可能较好用于分子模拟,物理化学学报上《原子电荷 ...

了解
考虑精细的话就是我5楼问的那个设想了
对于n种重复单元有n^3种组合

那就先只加上端基。

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