酶挖团簇，冻结α碳做几何优化，去掉溶剂模型为何scf难收敛

zep · 发表于 Post on 2024-10-3 22:51:53

本帖最后由 zep 于 2024-10-4 15:50 编辑

各位老师好，我的研究体系是从酶活性中心挖出来的团簇，冻结α碳原子后用氢饱和，236个原子，做几何优化
关键词如下
b3lyp/6-31g** em=gd3bj opt=cartesian freq scrf=read

eps=4.0
epsinf=4.0
大概10轮scf收敛，但是几何优化难收敛，试了减小步长，gdiis等方法

考虑溶剂极性较小，溶剂模型可能不利于几何优化收敛，去掉溶剂模型后继续几何优化
发现原本scf10轮就可以收敛，现在要几十轮上百轮才可以收敛，而且做了两步优化后128cycles就scf报错终止了

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sobereva · 发表于 Post on 2024-10-4 01:06:52

当前残基侧链的质子化态是中性附近水环境才出现的，哪能不带溶剂模型

解决方法该说的都说了，没有可补充的：
解决SCF不收敛问题的方法
http://sobereva.com/61
量子化学计算中帮助几何优化收敛的常用方法
http://sobereva.com/164

很多地方一看就有硬伤，谁家的苯环长这样

zep · 发表于 Post on 2024-10-4 15:48:22

本帖最后由 zep 于 2024-10-4 15:50 编辑

sobereva 发表于 2024-10-4 01:06
当前残基侧链的质子化态是中性附近水环境才出现的，哪能不带溶剂模型

解决方法该说的都说了，没有可补充 ...

好的多谢sob老师，苯环的硬伤是开始拖入gaussview加氢，他自动给苯环的碳加了两个氢原子手动去除一个氢原子后造成的不合理问题，已修改，几何优化和scf收敛的帖子我也在认真研读
我设置的氨基酸质子化状态是考虑谷氨酸供氢，之后我又参考盛翔Fahmi Himo等人有关酶团簇体系的文章，发现那是后续过渡态才需要考虑的，前期几何优化酶小分子复合物团簇时候，保持中性即可，由于他们是以介电常数为4的隐式连续溶剂介质表示省略的周围环境，酶活性中心涉及到的水以显式水表示
我有问题想请教一下，对于介电常数为4的隐式连续介质，我有两个方案①由于介电常数4较小且体系没有局部带电，加上几何优化会更困难，采取真空下几何优化，振动分析，过渡态搜索，smd溶剂模型下计算单点能②考虑后续过渡态涉及到氨基侧链质子化状态改变，不知道不带隐式溶剂模型会不会有影响，几何优化，振动分析，过渡态搜索带上介电常数为4的隐式介质，该采用哪一个呢？还是需要尝试不带eps4.0的溶剂模型看看能否搜索出过渡态。
请sob社长以及各位老师赐教

已在原帖子上传修改后gif文件 opt3.gjf

KanbeKotori · 发表于 Post on 2024-10-5 04:52:19

zep 发表于 2024-10-4 15:48
好的多谢sob老师，苯环的硬伤是开始拖入gaussview加氢，他自动给苯环的碳加了两个氢原子手动去除一个氢原 ...

虽然一般随着原子数量增加介电常数取值选择会变得愈发不重要，但0和1还是有不小差别的，更何况残基的构型也依赖于周围环境。有时你不搭配溶剂模型甚至几何优化都过不去。我建议能一直加就一直加。

zep · 发表于 Post on 2024-10-5 10:25:30

KanbeKotori 发表于 2024-10-5 04:52
虽然一般随着原子数量增加介电常数取值选择会变得愈发不重要，但0和1还是有不小差别的，更何况残基的构型 ...

好的多谢回答，感谢您的回复，
但我之前看sob社长回复另一个帖子①当前只是eps=4的溶剂，优化时考虑溶剂模型不仅浪费时间，还没什么意义，还容易由于数值噪音导致难收敛，这也是研究酶的体系，是不是也可以参考
②另一个帖子：5 真空下计算往往是现实情况很好的近似。比如几何优化，大多数情况下是否考虑隐式溶剂模型得到的几何结构其实差不多。反
③帖子气相和溶剂环境下结构相差小的情况，优化用不用溶剂模型几乎都一样，“总带着溶剂模型”可以避免毫无常识的初学者因为不知道怎么判断加溶剂模型的必要性而必须加的时候不加，一般建议都带着
④http://bbs.keinsci.com/thread-11636-1-1.html，"
整体带电体系，局部有显著电荷的体系（诸如水环境下的氨基酸）对于初学者，所有情况都考虑溶剂模型最保险，隐式溶剂模型不会给几何优化增加耗时太多"
综合以上几个帖子，以及在基础班里的学习，我是不是可以理解，一般建议带着溶剂模型，不知道不带模型的影响，但是之前帖子sob社长提到介电常数为4可以不带，是和真空差别也不大，溶剂极性很小，加上也没有局部也不带电荷，所以真空下优化也行，加上这个溶剂模型结构优化假如收敛困难的话。

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