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[Gaussian/gview] 关于Gaussian输入文件中原子坐标和原子关系的相关提问

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发表于 2020-11-19 22:38:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位大佬好!我想尝试自己给MPD(即间苯二胺)上各原子分配电荷,看了sob老师的教程但是我的计算结果和文献中(amber计算)相差甚远,且计算过程中存在诸多问题,特此询问:

问题1:我的gjf文件和sob老师在博文中给出的gjf文件中都只有 “原子类型及其坐标” 信息,但是我的gjf文件用Gaussian View打开后会存在 “键” 信息的缺失,而sob老师的gjf文件则不存在。

以下是我的gjf文件,原子坐标是由Material Studio先生成PDB文件,用Gaussian打开PDB文件后存为gjf文件,再将其中冗余信息删除得到的:
  1. %nprocshared=6
  2. %mem=500MB
  3. %chk=MPD-test2.chk
  4. #B3LYP/6-311G** em=GD3BJ opt

  5. MPD        final

  6. 0 1
  7. C                  1.99200000    1.09500000    0.00500000
  8. C                  2.79500000   -0.21900000   -0.02500000
  9. C                  4.33400000   -0.18100000   -0.03900000
  10. C                  5.07100000    1.17100000   -0.02300000
  11. C                  4.26800000    2.48500000    0.00700000
  12. C                  2.72900000    2.44700000    0.02200000
  13. N                  4.99100000    3.81100000    0.02100000
  14. N                  0.48300000    1.05800000    0.02000000
  15. H                  2.24900000   -1.22000000   -0.03800000
  16. H                  4.92800000   -1.15300000   -0.06100000
  17. H                  6.21100000    1.20000000   -0.03300000
  18. H                  2.13500000    3.42000000    0.04400000
  19. H                  6.10100000    3.83900000    0.01000000
  20. H                  4.41300000    4.75800000    0.04200000
  21. H                 -0.04900000    0.08300000    0.00800000
  22. H                 -0.09600000    2.00500000    0.04200000
复制代码
以下是sob老师博文中给出的多巴胺分子的gjf文件:

  1. %chk=dopamine.chk
  2. # B3LYP/6-311G** em=GD3BJ opt scrf=solvent=ethanol

  3. Title Card Required

  4. 0 1
  5. H          -1.83485698     -2.57804626      0.05741539
  6. H           3.13359093     -1.83245407      1.22647431
  7. H           1.82293232     -1.11454554      1.89013019
  8. H          -1.79864963      2.74720160      0.01261976
  9. H          -3.80143846     -1.36375426      0.45377191
  10. C           2.07614430     -0.16314919     -0.72001287
  11. C           0.60872200     -0.26095753     -0.44759062
  12. C           2.85354992      0.11796501      0.58936174
  13. C          -0.14674641      0.91210073     -0.30579028
  14. C          -0.00189894     -1.50397665     -0.31711614
  15. C          -1.50451419      0.82180723     -0.03352035
  16. C          -1.36961658     -1.60081147     -0.04073688
  17. C          -2.12198445     -0.44346827      0.10098844
  18. O          -2.30879057      1.90385754      0.11453699
  19. O          -3.45498771     -0.44042144      0.36058377
  20. N           2.77298136     -0.96385677      1.58479593
  21. H           2.28524034      0.64141116     -1.45322648
  22. H           2.45972299     -1.08721656     -1.19408824
  23. H           3.92660602      0.29500082      0.35738284
  24. H           2.47317915      1.05005975      1.06373336
  25. H           0.33168161      1.88141358     -0.40819521
  26. H           0.57999216     -2.41496583     -0.43538062
复制代码
两者都只有 “原子类型” 和 “原子坐标” 这两个信息,但是我的就是不行,在Gaussian中就是缺少成键信息,sob老师的就是可以,我傻了。不知道为什么会这样,或者说坐标中蕴含了相关成键信息吗? 我看到博文中有写用gentor来生成多巴胺构象,我用的是Material Studio中的能量优化,这样做是否可行呢?

问题2:Gaussian在计算拟合静电势中所起到的作用就是做几何优化然后输出 “.fch” 文件,该文件被multiwfn读入然后做后续的计算,这样理解可以吗?

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发表于 2020-11-19 22:56:48 | 显示全部楼层
建议先看这篇社长的博文

http://sobereva.com/414

你的gjf里面键长太长了,超出了gv的判断标准,你的CC键是154pm,是CC单键的键长,CH键长114pm,比一般的CH键长,gv的判断标准大概是111pm,所以你看到的是没有线连着的,但是计算完全没有影响

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发表于 2020-11-20 04:12:08 | 显示全部楼层
1 那不叫原子类型,那叫元素名,完全是不同的概念

“Material Studio中的能量优化”指代不明,谁也不知道你的初始结构怎么来的,用的什么程序的什么级别计算的,根本没法判断合理性。
反正光是靠猜来摆结构而不是靠molclus做诸如构象搜索获得,大概率肯定得到的不会是能量最低结构。不过RESP电荷对构象敏感度比普通拟合静电势电荷低,问题倒也没那么严重。

2 是
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 楼主| 发表于 2020-11-20 15:02:53 | 显示全部楼层
喵星大佬 发表于 2020-11-19 22:56
建议先看这篇社长的博文

http://sobereva.com/414

感谢大佬!我看了一下社长的博文,通过在Gaussian View中调整键长即可实现成键的显示  还能改变键的类型(如单键、双键、三键)
再次感谢大佬!

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 楼主| 发表于 2020-11-20 17:08:00 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2020-11-20 04:12
1 那不叫原子类型,那叫元素名,完全是不同的概念

“Material Studio中的能量优化”指代不明,谁也不知 ...

不好意思老师  刚刚去做了一会儿实验

我重新检查了一下我的分子建模过程,出现的错误很低级,我的问题我的问题。

优化过程用的是Material Studio 2017 软件中的 “clean” 命令,没有计算级别可言。后续要好好学一下怎么搜索能量最低结构的问题。

感谢老师的回答!

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层
YZH_jesse 发表于 2020-11-20 17:08
不好意思老师  刚刚去做了一会儿实验

我重新检查了一下我的分子建模过程,出现的错误很低级,我的问题 ...

clean相当于基于极度粗糙的经验性的力场给你处理的,这种做法不仅精度极差,而且往往定性错误。如果就为了得到个定性靠谱的有机分子结构,至少也应该拿半经验优化一下(Gaussian里用比如PM6D3或者PM7),小分子不到半分钟就优化完了。
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 楼主| 发表于 昨天 14:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 YZH_jesse 于 2020-11-27 14:29 编辑
sobereva 发表于 2020-11-21 04:42
clean相当于基于极度粗糙的经验性的力场给你处理的,这种做法不仅精度极差,而且往往定性错误。如果就为 ...

收到,感谢老师回答!

这些天我尝试了很多次给 间苯二胺(MPD)分子 分配电荷,和文献 “Computer simulations of water flux and salt permeability of the reverse osmosis FT-30 aromatic polyamide membrane” 补充材料中给出的结果一直相差很大。文献中采用的是ANTECHAMBER 1.27  AM1-BCC电荷分配方法;我是在Gaussian中用 opt b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=water) pop=mk em=gd3bj 做几何优化,然后输出到Multiwfn中算RESP,其中对一些对称的原子使用了约束。

以下为文献中给出的电荷分配结果:
C:\Users\yxdhx\Desktop\1.png


以下是我在Gaussian中输入的gjf文件内容:
  1. %nprocshared=6
  2. %mem=500MB
  3. %chk=C:\Users\yxdhx\Desktop\q2\MPD-11.chk
  4. # opt b3lyp/6-311g(d,p) scrf=(solvent=water) pop=mk em=gd3bj

  5. MPD final

  6. 0 1
  7. C                 -0.14675052   -1.01683249    0.00933011
  8. C                  1.24840948   -1.01683249    0.00933011
  9. C                  1.94594748    0.19091851    0.00933011
  10. C                  1.24829348    1.39942751    0.00813111
  11. C                 -0.14653152    1.39934951    0.00765211
  12. C                 -0.84413252    0.19114351    0.00864811
  13. H                 -0.69650952   -1.96914949    0.00978011
  14. H                  1.79791748   -1.96934549    0.01064511
  15. H                  3.04562748    0.19099851    0.00996411
  16. H                 -0.69665352    2.35163051    0.00669911
  17. N                  2.06632481    2.29151937    0.05287799
  18. H                  2.17522655    2.60206185   -0.89142269
  19. H                  1.79939445    3.06397894    0.62911961
  20. N                 -2.13626081    0.31925760   -0.17149096
  21. H                 -2.67668609   -0.46396959    0.13591055
  22. H                 -2.27356154    1.08580315    0.45584980
复制代码


以下为我在Multiwfn中得到的拟合静电势的结果:
  1. C    -1.214570    1.112539    0.005649  -0.3948669460
  2. C     0.000011    1.790753    0.000009  -0.0886591591
  3. C     1.214584    1.112516   -0.005580  -0.3948669460
  4. C     1.219920   -0.293029   -0.007616   0.4516464057
  5. C    -0.000014   -0.981457   -0.000109  -0.5234052788
  6. C    -1.219961   -0.292998    0.007606   0.4516464057
  7. H    -2.152446    1.656243    0.012821   0.1803802435
  8. H     0.000018    2.875551    0.000000   0.1405977501
  9. H     2.152457    1.656220   -0.012605   0.1803802435
  10. H    -0.000033   -2.067200   -0.000341   0.2216604640
  11. N     2.422811   -0.995897   -0.083651  -0.8518837844
  12. H     3.225811   -0.495769    0.271442   0.3698135965
  13. H     2.387751   -1.938376    0.279269   0.3698135965
  14. N    -2.422881   -0.995752    0.083784  -0.8518837844
  15. H    -3.225457   -0.496341   -0.273375   0.3698135965
  16. H    -2.387430   -1.938735   -0.277900   0.3698135965
复制代码


可以看到只有N原子上拟合静电势的结果是一致的,其他原子的计算结果都相差较大。

老师我知道 AM1-BCC 计算精度较低,速度较快,适合用于较大体系;Antechamber中用于计算拟合静电势的两种方法一种是 HF/6-31G* RESP 另一种便是 AM1-BCC,我采用的计算精度是高于这两者的。

假设我的计算结果是正确的,而且和Antechanmber的计算结果存在偏差,那么如果我在GAFF力场中使用我自己算得的电荷参数会不会与GAFF力场的其他参数(如lj势、bond、angle、dihedral、improper参数)不匹配呢?

文献中给出的MPD分子的电荷分配结果

文献中给出的MPD分子的电荷分配结果

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发表于 昨天 18:35 | 显示全部楼层
YZH_jesse 发表于 2020-11-27 14:28
收到,感谢老师回答!

这些天我尝试了很多次给 间苯二胺(MPD)分子 分配电荷,和文献 “Computer sim ...

AM1-BCC的结果就不用管了,本来就是HF/6-31G*的RESP的近似,能算得动RESP就没理由再用这个

我在下文里特意说了,溶剂下的模拟最建议用RESP2_0.5,用于GAFF完全可以放心。B3LYP/6-311G**结合溶剂模型直接算的RESP电荷不如HF/6-31G*算的RESP电荷适合做溶剂下的动力学
RESP2原子电荷的思想以及在Multiwfn中的计算
http://sobereva.com/531http://bbs.keinsci.com/thread-16190-1-1.html
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 楼主| 发表于 昨天 21:32 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2020-11-27 18:35
AM1-BCC的结果就不用管了,本来就是HF/6-31G*的RESP的近似,能算得动RESP就没理由再用这个

我在下文里 ...

感谢老师!  您是真的强!!!  这个疑惑困扰我好久了
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