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[GROMACS] 分子动力学模拟密度与实验值相差较大怎么办?

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本帖最后由 yaoyuan0711 于 2021-12-17 14:05 编辑

各位老师好!我想用GMX模拟酮连氮分子的性质(该分子的各种物性数据几乎没有),用packmol搭建了10*10*10nm的盒子,放了2000个分子,top文件是经过acpype产生的,经过能量极小化-预平衡步骤,最后在100ns下计算产生相的性质,其中密度为854kg/cm3,而实验值为930kg/m3,误差大概8%,这个误差感觉太大了,应该怎么处理比较合适?另外这样会不会对计算其他性质(比如蒸发焓,粘度等)有很大影响?
初始结构:
产生相:


dan.itp (18.45 KB, 下载次数 Times of downloads: 7)


dan.top (241 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 9)


em.mdp (506 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 14)


eq.mdp (788 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 19)


prod.mdp (778 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 17)

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发表于 Post on 2021-12-17 15:22:24 | 只看该作者 Only view this author
这个误差并不算大,首先这并不是常见的小分子,广义小分子力场中很可能并不会过多考虑这种类型小分子的性质,另外你如果是直接生成的默认力场的话,力场的质量恐怕也一般(GAFF1+AM1-BCC?),如果要用GAFF的话,起码要GAFF2+RESP才说得过去,用CGENFF的话倒是有可能不用拟合电荷(如果惩罚值较低的话)

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-12-17 15:27:44 | 只看该作者 Only view this author
fhh2626 发表于 2021-12-17 15:22
这个误差并不算大,首先这并不是常见的小分子,广义小分子力场中很可能并不会过多考虑这种类型小分子的性质 ...

因为缺少各种物性,主要是想通过计算尽可能算准这些分子的性质,用的是GAFF + RESP2电荷。

论坛里面有人说packmol构建模型后,要先NVT高温退火(1000K),消除结构的不合理性。不知道我现在这种做法对不对?有没有必要高温退火呢?

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发表于 Post on 2021-12-17 15:33:43 | 只看该作者 Only view this author
yaoyuan0711 发表于 2021-12-17 15:27
因为缺少各种物性,主要是想通过计算尽可能算准这些分子的性质,用的是GAFF + RESP2电荷。

论坛里面有 ...

那可能这个力场就是这样了,你可以试试别的力场(CGENFF,OPLS-AA)

对于粘性大的液体有可能退火会有用

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-12-17 15:39:43 | 只看该作者 Only view this author
fhh2626 发表于 2021-12-17 15:33
那可能这个力场就是这样了,你可以试试别的力场(CGENFF,OPLS-AA)

对于粘性大的液体有可能退火会有 ...

好的,谢谢您了

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发表于 Post on 2021-12-17 21:32:33 | 只看该作者 Only view this author
用PBE/LDA算液态铜在熔点处的密度,和实验相比也有5%的误差。8%不算大吧。
当然,金属和分子差别很大,仅供参考。

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发表于 Post on 2021-12-18 22:24:02 | 只看该作者 Only view this author
有机分子液体的密度通常来说属于相对容易模拟准的量,密度都能差这么多,其它很多属性可能明显离谱
如前面说的,先尝试其它力场。实在不行就只能考虑针对当前分子自己优化力场参数了。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-1-26 13:55:55 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-12-18 22:24
有机分子液体的密度通常来说属于相对容易模拟准的量,密度都能差这么多,其它很多属性可能明显离谱
如前面 ...

再问一下sob老师,还是我这个体系,我换成了OPLS-AA力场(top文件是LigParGen产生的),输入文件还是按照您在培训班讲的,模拟了100ns,密度从970缓慢增加到1000kg/m3,能量也是在缓慢下降,这样正常吗?100ns还不足以平衡?

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发表于 Post on 2022-2-5 05:18:23 | 只看该作者 Only view this author
yaoyuan0711 发表于 2022-1-26 13:55
再问一下sob老师,还是我这个体系,我换成了OPLS-AA力场(top文件是LigParGen产生的),输入文件还是按照 ...

跟你的压浴设置有关
一般来说设置得当的话,100ns怎么也平衡了
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-2-7 16:30:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-2-5 05:18
跟你的压浴设置有关
一般来说设置得当的话,100ns怎么也平衡了

平衡相的压力设置:
Pcoupl     = Berendsen
pcoupltype = isotropic
tau_p = 0.5
ref_p = 1.0
compressibility = 4.5e-5

产生相的压力设置:
Pcoupl     = Parrinello-Rahman
pcoupltype = isotropic
tau_p = 2.0
ref_p = 1.0
compressibility = 4.5e-5

另外产生相中(100ns)压力平均值是0.268 bar,RMSD值245.136 bar,这样有没有问题?

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发表于 Post on 2022-2-8 01:18:02 | 只看该作者 Only view this author
yaoyuan0711 发表于 2022-2-7 16:30
平衡相的压力设置:
Pcoupl     = Berendsen
pcoupltype = isotropic

可能平衡相还没真正达到平衡
用Berendsen一直跑,直到观看密度曲线真的平衡了再切换成PR压浴
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发表于 Post on 2023-9-21 09:15:03 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-12-18 22:24
有机分子液体的密度通常来说属于相对容易模拟准的量,密度都能差这么多,其它很多属性可能明显离谱
如前面 ...

sob老师,对于常见有机液体,密度差异在2%左右属于合理范围吗?

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发表于 Post on 2023-9-22 02:47:13 | 只看该作者 Only view this author
1355447622 发表于 2023-9-21 09:15
sob老师,对于常见有机液体,密度差异在2%左右属于合理范围吗?

还可以
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发表于 Post on 2024-3-15 13:48:43 | 只看该作者 Only view this author
老师,您好。我npt的目标压力是一个大气压,跑完的压力,密度vs时间图是下面这样,参考密度是0.61925g/cm*3,我平均密度是0.6324g/cm*3。是否合理呢,我还需要继续平衡吗?感觉压力平均如何怎么也跑不到一个大气压的平均值啊

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