关于四丁基氢氧化铵（TBAH）分子中TBA+和OH-的力场参数选择的疑问？

Chemlotus

我在利用GROMACS模拟中，关于四丁基氢氧化铵分子（TBAH，由TBA+和OH-构成）中TBA+和OH-的力场参数选择问题想请教下各位老师，恳请各位老师批评指正，谢谢！
我首先是按照sobTOP程序中例2（http://sobereva.com/soft/Sobtop/）的流程得到了TBA+和OH-的gro、itp和top文件。
后参考社长的博文（http://sobereva.com/531）计算了TBA+和OH-的RESP2(0.5)电荷以完善itp文件，计算细节如下：在关键词：B3LYP/6-311g(d,P) em=gd3bj scrf=(solvent=h2o)下优化了TBA+和OH-的结构；
在关键词：B3LYP/def2TZVP em=gd3bj下计算了TBA+和OH-的气相下的单点能；
在关键词：B3LYP/def2TZVP em=gd3bj scrf=(solvent=h2o)下计算了TBA+在水溶剂模型中的单点能；
在关键词：B3LYP/def2TZVP em=gd3bj scrf=(solvent=h2o)下计算了OH-在水溶剂模型中的单点能，其中def2TZVP以ma-方式加了弥散函数；
最后得到氢氧根的RESP2(0.5)电荷如下:                        
        Charge_gas        Charge_H2O        Charge_av
O        -1.228370583        -1.320521432        -1.274446007
H         0.228370583           0.320521432         0.274446007

考虑到我的研究体系中OH-比较重要，且有关OH-研究的比较多，我就想利用文献中专门优化后的分子力场参数，以尽量合理OH-的相关行为。
基于此，我找到一篇研究NaOH溶液的文献（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp810399p），该文献共报道了四种OH-的分子力场参数（具体细节和力场参数见下图）

其中M2和M4得到的模拟结果与实验数据相符的比较好（原文表述：The agreement between experiment and simulations employing either of the present polarizable potentials is significantly better (Figure 5). From the experimental point of view, the M2 and M4 polarizable potential models are indistinguishable.）。


基于上面的内容，我有以下疑问想请教各位老师：
①我上面计算TBA+和OH-的RESP2(0.5)电荷的使用的关键词和计算流程合理吗？
②不使用文献中报道的力场参数，直接将我自己计算得到的TBA+的gro、itp和top文件用于模拟，这个合理吗？
③以下三种OH-的分子力场参数我应该如何选择，我应该从哪方面考虑来选择合适的力场参数？

	q[e]	σ[nm]	ε[kJ/mol]
我自己计算	-1.274446007 RESP2(0.5)电荷	0.2959922 sobTOP基于GAFF力场生成	0.8786400 sobTOP基于GAFF力场生成
文献中提供的M2	-1.35	0.384	0.4184
文献中提供的M4	-1.20	0.384	0.652704

三种力场参数中q[e]、σ[nm]和ε[kJ/mol]均不同，这对模拟结果的影响大吗？或者哪个量对计算结果的影响最大？
④我如果选择文献中提供的M4力场参数，是不是将q[e]、σ[nm]和ε[kJ/mol]修改为对应值就可以了？
以上就是我的疑问。本人刚接触GROMACS模拟不久，还有很多内容没有学习到位，这里恳请各位老师不吝赐教，谢谢！

sobereva

1 既然计算OH-在溶剂模型下的情况时加了弥散函数，显然气相下计算它时也得加

2 合理

3 原理上影响都不小。看文中更多的说明。如果没说清楚哪个更好，或者说都有较好结果，用哪个都行

4 是

Chemlotus

sobereva 发表于 2024-12-10 08:29
1 既然计算OH-在溶剂模型下的情况时加了弥散函数，显然气相下计算它时也得加

2 合理

学生明白了，谢谢社长指点！

Chemlotus

sobereva 发表于 2024-12-10 08:29
1 既然计算OH-在溶剂模型下的情况时加了弥散函数，显然气相下计算它时也得加

2 合理

社长，我最后选择了M2中的力场参数描述OH-,并按照您说的将q[e]、σ[nm]和ε[kJ/mol]修改为M2力场参数的对应值。然后我注意到文献中的这样一句话：We developed and tested four different force fields for OH−. All models had the same geometry with the O−H distance of 1 Å and polarizability of 2.1 Å3 placed at the oxygen atom.因此学生还有些疑问想请教下您：
①模拟中使用的OH-模型的O−H键长需要和文献中（1 Å）一致吗？我自己优化的结果是0.96954 Å，如果需要调整的话我可以直接在GaussView里面修改键长吗？
②文献中提到的“polarizability of 2.1 Å3 placed at the oxygen atom”，不过我没有找到在哪里修改这个参数，想请教下老师。还是说不用特意修改，OH-的力场参数数据就可以体现出“polarizability of 2.1 Å3 placed at the oxygen atom“。
恳请社长指点，谢谢您！

sobereva

Chemlotus 发表于 2024-12-16 12:24
社长，我最后选择了M2中的力场参数描述OH-,并按照您说的将q[e]、σ[nm]和ε[kJ/mol]修改为M2力场参数的对 ...

1 你用人家的力场当然需要一致。但是改结构文件没意义，只有拓扑文件里的平衡距离才实际影响MD结果

2 我不清楚，需要再仔细看文章或者其引用的其它文章。可能作者用的是可极化力场，未必gromacs能支持

Chemlotus

sobereva 发表于 2024-12-17 02:57
1 你用人家的力场当然需要一致。但是改结构文件没意义，只有拓扑文件里的平衡距离才实际影响MD结果

2  ...

好的，谢谢社长指点！