非能量极小点对应的结构如何计算吉布斯自由能

lucky1999 · 发表于 Post on 2024-2-23 10:03:30

各位老师，我是量化计算的新手。我注意到要计算一个结构的热力学量需要先进行结构优化，频率分析后，确保无虚频后才能计算热力学量。那请问理论上非能量极小点对应的结构是否可以计算吉布斯自由能？如何计算？我的课题是关于锂离子水合自由能的计算。根据sob老师的帖子《谈谈隐式溶剂模型下溶解自由能和体系自由能的计算》中所述，我采用了显式+隐式溶剂模型计算了锂离子的水合自由能，计算结果与文献吻合的很好。在上述的计算中我采用molclus程序进行构象搜索得到了4水分子锂离子团簇的最稳定结构，现在我在考虑能否从LiCl溶液的MD轨迹中直接提取4水分子锂离子团簇，不经过结构优化直接计算吉布斯自由能。这样做的出发点是我认为LiCl溶液中并非所有4水分子锂离子团簇都处于能量最小值点。这样做的目的是说明锂离子的水合自由能与环境有关。谢谢各位老师解答！

zjxitcc · 发表于 Post on 2024-2-23 10:27:59

本帖最后由 zjxitcc 于 2024-2-23 10:29 编辑

不能算（或者说算了没有意义）。对于非极小点，你只能算结合能（用各物种的电子能量相加减，而非用Gibbs自由能算），不能算结合自由能。另一方面，可以从MD轨迹出发（不是用一两帧结构），选取恰当的集合变量（collective variable）计算Gibbs自由能，这在MD里是常用技术，精度取决于你的MD每帧结构的能量和力是用什么级别计算的。

lucky1999 · 发表于 Post on 2024-2-23 10:59:18

zjxitcc 发表于 2024-2-23 10:27
不能算（或者说算了没有意义）。对于非极小点，你只能算结合能（用各物种的电子能量相加减，而非用Gibbs自 ...

对于您说的“另一方面，可以从MD轨迹出发（不是用一两帧结构），选取恰当的集合变量（collective variable）计算Gibbs自由能，这在MD里是常用技术”是否指的就是各种增强采样软件(例如PLUMED)中对应的计算自由能的方法？

zjxitcc · 发表于 Post on 2024-2-23 11:31:48

lucky1999 发表于 2024-2-23 10:59
对于您说的“另一方面，可以从MD轨迹出发（不是用一两帧结构），选取恰当的集合变量（collective variabl ...

是的

lucky1999 · 发表于 Post on 2024-2-23 13:57:32

zjxitcc 发表于 2024-2-23 11:31
是的

好的，谢谢您的解答！

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[新手求助] 非能量极小点对应的结构如何计算吉布斯自由能