使用sobtop的m2Seminario method得到的小分子，无法正常能量极小化和NPT（已解决）

牧生 · 发表于 Post on 2022-3-19 12:18:45

本帖最后由牧生于 2022-3-19 15:07 编辑

主要问题出在，自己画的初始分子结构式太不合理导致。

很简单的两个小分子，十六烷基三甲基溴化铵CTAB阳离子，和水杨酸钠NASAL阴离子，想做它们在水中组装形态。折腾了好几个月，无论用acpype或者ligpargen得到的itp，都在是500 mmol/L以上的浓度才能看到棒状胶束，自我感觉有点不合理，因为实验做的几十mmol/L就可以。

第一种方法：使用sobtop载入mol2文件，然后直接参照http://sobereva.com/soft/Sobtop/中例2，都使用GAFF，得到itp。将CTAB和NASAL的pdb放入盒子，然后加水，加离子，进行MD，是没有问题的，最终能看到分子运动，形成一团聚集体。

第二种方法：
如果自行去发挥，就有问题了，具体操作如下：
①使用懒人脚本计算CTAB的RESP电荷，得到.chg文件
②使用orca（r2scan-3c）对CTAB进行opt+freq，得到.hess文件
③将mol2, chg, hess文件拷入win下的sobtop_1.0(dev2)目录中，参照例1，自行小修改了操作步骤，并自觉没有不妥的地方，如下

7  //加电荷
10  //以chg 文件载入
CTAB.chg //载入RESP电荷
0 //返回
-1 //设置产生力常数的方法
3 //m2Seminario
1 //产生GROMACS拓扑文件
3 //尽量都用GAFF
2 //所有力常数都通过m2Seminario方法得到
CTAB.hess　　　//输入hess
回车
回车

④相同方法得到NASAL的itp文件

将CTAB和NASAL的pdb放入盒子，然后真空最小化，再MD，然后vmd打开看了一下，是没有问题的。那么，我觉得我的操作都是没有问题的。

真正的问题来了：
如果将CTAB和NASAL的pdb放入盒子，solvate加满水，再加入离子，然后最小化，就开始有问题了，提升未达到最小就停止了，也就不能下一步MD

Step 0, time 0 (ps)  LINCS WARNING
relative constraint deviation after LINCS:
rms 0.155564, max 5.411186 (between atoms 7060 and 7068)
bonds that rotated more than 30 degrees:
atom 1 atom 2  angle  previous, current, constraint length

以及
Warning: Only triclinic boxes with the first vector parallel to the x-axis and the second vector in the xy-plane are supported.
      Box (3x3):
         Box[ 0]={       nan,       nan,       nan}
         Box[ 1]={       nan,       nan,       nan}
         Box[ 2]={       nan,       nan,       nan}
      Can not fix pbc.

我参加培训，自我感觉已经不是绝对新手了，为什么还在这个很常规的地方翻车，而且我还解决不了。

CTAB.pdb (6.57 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

NASAL.pdb (1.67 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

CTAB.chg (3.27 KB, 下载次数 Times of downloads: 1)

CTAB.hess (1.42 MB, 下载次数 Times of downloads: 1)

CTAB.mol2 (3.45 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

NASAL.chg (810 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 1)

NASAL.hess (92.56 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

NASAL.mol2 (981 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 2)

sobereva · 发表于 Post on 2022-3-19 12:39:14

尝试RESP电荷+全用GAFF。如果能行，检查基于Hessian算出来的那些力常数看是否有异常，也可以尝试用mSeminario
也尝试先用尽可能保守的mdp去跑（控在低温，小步长，不加任何约束，不用压浴等等）

牧生 · 发表于 Post on 2022-3-19 12:47:36

本帖最后由牧生于 2022-3-19 12:59 编辑

sobereva 发表于 2022-3-19 12:39
尝试RESP电荷+全用GAFF。如果能行，检查基于Hessian算出来的那些力常数看是否有异常，也可以尝试用mSeminar ...

已经试过了RESP电荷+全用GAFF，走通这个流程，是没有问题的。自我认为，手动以量化计算的参数，应该会更准确一点，所以才想自行发挥。

一旦自行发挥，就一定卡在能量最小这里。试过双精度，试过低温，试过不加离子，还是一样的问题
对比全用GAFF得到itp，和基于Hessian算出来的itp里面那些参数（mSeminario和DRIH方法都试过），的确有一些小小区别，但由于CTAB和NASAL都是非常简单的常规小分子，我觉得这些小小区别不至于造成模拟失败。

lyj714 · 发表于 Post on 2022-3-19 14:00:42

NASAL的拓扑有毛病

牧生 · 发表于 Post on 2022-3-19 14:31:34

本帖最后由牧生于 2022-3-19 15:11 编辑

lyj714 发表于 2022-3-19 14:00
NASAL的拓扑有毛病

经过验证，单独将CTAB放入盒子，使用自行发挥的参数，可以能量最小，以及NPT，是没有问题的。。

单独将NASAL 放入盒子，使用自行发挥的参数，能量最小这一步，迅速就提示结束，但未达到最小。打开一看

果然问题出在这里。

请问你是如何迅速看出NASAL拓扑有毛病的

解决办法：
画分子结构式的时候，把氢原子朝向另一边即可，然后使用opt+freq以后的out文件，存为pdb格式以后，用这个pdb放进盒子里就合理了。

npt以后，氢原子该咋样就咋样。看起来就正常多了

AxiEJohn · 发表于 Post on 2024-9-14 08:34:56

牧生发表于 2022-3-19 14:31
经过验证，单独将CTAB放入盒子，使用自行发挥的参数，可以能量最小，以及NPT，是没有问题的。 ...

请问您知道为什么会这样吗?私以为调整朝向只是绕过坑，没有填平。若是路上只有坑，如何填平呢？希望您能指明。

牧生 · 发表于 Post on 2024-9-14 09:41:25

AxiEJohn 发表于 2024-9-14 08:34
请问您知道为什么会这样吗?私以为调整朝向只是绕过坑，没有填平。若是路上只有坑，如何填平呢？希望您能 ...

调整方向，当然是不合理的。但是优化过程，就是填坑过程，就是让不合理变成合理。

原则上，你必须要给软件一个至少不离谱，没有明显错误的结构式，软件才能正确计算。

AxiEJohn · 发表于 Post on 2024-9-14 10:59:02

本帖最后由 AxiEJohn 于 2024-9-14 15:32 编辑

牧生发表于 2024-9-14 09:41
调整方向，当然是不合理的。但是优化过程，就是填坑过程，就是让不合理变成合理。

原则上，你必须要给 ...

我的输入都是合理且可行的结构，从两个月前能模拟成功可以自证。可能是我表述不明确，在此表达歉意。我指的坑是在能量最小化时出现的不合理成键情况，这是莫名其妙的。结构优化后的xyz文件都是正常且准确的，为什么在能量最小化后会出现这种情况？我没理解错的话，您指的合理是几何构像能量最小为合理是吗。调整氢原子朝向后，优化几何构像后氢原子会朝向两边，一边就是在远离氧原子的方向，故而后续不会出现问题，而我这次情况特殊，两边都有氧原子，无法逃避。想知道为什么会这样？氢原子靠近氧原子会出现您提出过的错误。如果有机会，请您也尝试一下用同样方法处理Baicalein，看下能否成功。

牧生 · 发表于 Post on 2024-9-14 15:23:10

本帖最后由牧生于 2024-9-14 15:24 编辑

AxiEJohn 发表于 2024-9-14 10:59
我的输入都是合理且可行的结构，从两个月前能模拟成功可以自证。可能是我表述不明确，在此表达歉意。我指 ...

能量最小后，出现不合理的成键，是因为你开始用于模拟的结构的参数就不合理。

两边都有氧原子没有关系，只要你确定那个位置不成键的，就可以把氢原子拖得稍微远一些，此时不合理没关系，用量化软件优化一下，就可以合理了。用优化后的结构去生成itp文件等，就是没问题的。

你所说的这个物质，我不知道是什么，你可以把结构式添加在附件中。

如果仍有错，请反复阅读本帖。

牧生 · 发表于 Post on 2024-9-15 08:51:01

用你的结构式，我跑了一下在水中的情况，VMD打开没发现任何异常。

AxiEJohn · 发表于 Post on 2024-9-16 11:54:17

本帖最后由 AxiEJohn 于 2024-9-16 11:57 编辑

牧生发表于 2024-9-15 08:51
用你的结构式，我跑了一下在水中的情况，VMD打开没发现任何异常。

十分感谢您能抽出宝贵时间验证一个对您来说低级的新手问题，请问您是如何构建小分子拓扑的呢？十分感谢您

牧生 · 发表于 Post on 2024-9-16 17:06:18

本帖最后由牧生于 2024-9-16 17:07 编辑

好了，我这下子知道你问题所在了。这个是有机小分子，应该按照http://sobereva.com/soft/Sobtop/#ex2进行操作。。sobtop的教程中写的很清楚，要认真读例1和例2，特别要仔细读以下的文字

注：绝对不要以为什么时候都得像本例这样提供含有Hessian的文件并让Sobtop计算力常数。如果你要对普通有机体系产生拓扑文件，应该效仿的是例2直接用GAFF的参数，那是最省事的。老有人只看了本例，居然连例2都不看就去胡搞。也记得把FAQ10和FAQ11看了，搞清楚什么时候才有必要基于Hessian算力常数。

复制代码

AxiEJohn · 发表于 Post on 2024-9-16 19:20:20

牧生发表于 2024-9-16 17:06
好了，我这下子知道你问题所在了。这个是有机小分子，应该按照http://sobereva.com/soft/Sobtop/#ex2进行操 ...

我就是被Sob老师批评的那位。十分感谢牧老师的解答。当时看过Sob老师的提醒，然而为了追求想象中的“精准”还是使用了上述的方法，也许最准确的还是直接使用GAFF参数。绕了一圈，发现还在起点。再次感谢您的耐心解答

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