GFN力场优化氮杂环问题

sjsjsj25915302

本人最近在研究构象和离子淌度值的关系。基本流程是构象搜索后，优化离子构象和实验值比对。查阅文献发现离子在气相条件下的构象最影响计算值。使用的构象搜索流程就是推荐帖子里xtb那套流程。这套流程在本人很多研究中都没有问题，但是最近做到含有氮杂环丙烷的离子时候(淌度管前面是质谱，检测离子是加H峰)，发现最终结果和我设想的构象不一样。主要表现为氮杂环丙烷C-N-C三元环结构在经过 GFNx-xTB半经验优化后，N原子从两个C的中间位置偏到一侧(如图1到图2)。通过观察中间每一步结果，发现xtb在GFN0-xTB下跑动力学的结果没有问题，问题出现在半经验优化这步。我采用了1)fix环，2)constrain角度，constrain键长3) 动力学中冻结原子的搜索方法各种冻结分子的方法，效果均不理想。表现为离子的其他官能团跑飞了或者优化得到的氮杂环丙烷的位置虽然比不冻结的强，但是也不能看。。。附件给出部分实验结果。最后发现使用GFN-FF立场不会出现这种问题，但是感觉优化出的构象分布比较同质化，各个构象之间区别不大。其实后来发现有些情况下，偏了的N在DFT结构优化后还是会回到中间位置，本人也考察了偏离中间和中间的精确能量，成环的能量还是较低的。现在想问各位老师，使用GFN-FF从我整个构象搜索流程上来看好像是没有问题的，但是不知道会不会影响构象的多样性（有文献指出基于boltzmann能量分布的淌度值平均效果更好），并且GFN-FF做这种小体系，会不会效果没那么好。

sobereva

可能遇上了GFN-xTB方法的缺陷。尝试改用molclus结合MOPAC做PM6-D3H4做预优化。或者尝试用molclus的gentor代替动力学产生traj.xyz，本身这个体系可旋转的键并非很多，用gentor更好

sjsjsj25915302

sobereva 发表于 2023-2-9 01:34
可能遇上了GFN-xTB方法的缺陷。尝试改用molclus结合MOPAC做PM6-D3H4做预优化。或者尝试用molclus的gentor代 ...

谢谢老师解答