使用molclus程序做团簇构型搜索和分子构象搜索

tjuchan

sobereva 发表于 2015-1-7 18:48
同样适用。其实这和molclus本身没直接关系。对于一个体系，只要动力学程序能模拟，量化程序能算，那么 ...

那个不是说/6-31G*不能描述弱相互作用吗！至少得加弥散函数吗。

sobereva

tjuchan 发表于 2015-1-8 22:02
那个不是说/6-31G*不能描述弱相互作用吗！至少得加弥散函数吗。

对于几何优化，并且是氢键这样静电作用为主的，在优化的时候为了省时间（也避免收敛困难），不加弥散可以接受。几何结构对于弥散函数的敏感度也并不高。但是算能量的时候就一定要加弥散了。

tjuchan

sobereva 发表于 2015-1-8 22:09
对于几何优化，并且是氢键这样静电作用为主的，在优化的时候为了省时间（也避免收敛困难），不加弥散可以 ...

哦，那对于我要计算的类似于苯二聚体，这种色散主导的弱相互作用呢？正寻思这用MC替代例子中的MD，因为没接触过MD，什么top文件都不会写》。

sobereva

tjuchan 发表于 2015-1-9 08:45
哦，那对于我要计算的类似于苯二聚体，这种色散主导的弱相互作用呢？正寻思这用MC替代例子中的MD，因为没 ...

假设你用你的MC的程序也能产生出.xyz轨迹，那么也可以直接结合molclus用。
但是MC不比MD更合适，MC在移动原子后，可能分子就严重变形、散架了，或者有明显不合理的接触。如果人为添加一些约束、筛选条件避免这种情况，不仅麻烦，得到的结构以及产生结构的效率也并不比MD有优势。
不管什么体系，色散还是静电主导，只要是分子团簇，文中的过程都是适用的（但也不排除个别情况需要人为干预一下）。

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tjuchan

chk文件能保存吗？

sobereva

tjuchan 发表于 2015-1-14 20:02
chk文件能保存吗？

没有保存和备份chk文件的功能，因为molclus考查的只是能量。
对于完整版购买者，如果确实需要这个功能或者需要其它功能/改进，都可以根据需要加上。

tjuchan

sobereva 发表于 2015-1-8 22:09
对于几何优化，并且是氢键这样静电作用为主的，在优化的时候为了省时间（也避免收敛困难），不加弥散可以 ...

请问一下，算能量使用你推荐的orca，如何添加BSSE呢？因为我相求的是两分子之间的相互作用能而不是说总体能量？谢谢

sobereva

tjuchan 发表于 2015-1-15 10:11
请问一下，算能量使用你推荐的orca，如何添加BSSE呢？因为我相求的是两分子之间的相互作用能而不是说总体 ...

ORCA没法像Gaussian那样自动划分片段做BSSE，而必须按照counterpoise方法的实现步骤，自行定义鬼原子来手动做。定义坐标时在原子名后面写上冒号则它就成为鬼原子，如O : 7.439917 6.726792 7.762120

顺便注意，若像文中那样用了D3校正且在def2-QZVP级别来计算，根本不需要考虑BSSE。因为此时BSSE不仅已经非常小了，而且原本的DFT-D3校正的参数在拟合的时候也是在这个级别下没考虑BSSE的情况下进行的。

ChemiAndy

sobereva 发表于 2015-1-6 12:28
我开发过MC搜索团簇的程序，对于搜索原子团簇适合，但这种方法明显不适合分子团簇（本文强调的是分子团 ...

fhh2626 got a point，不是原理过于简单，而是有限温度MD无法确保搜索到所有的low lying minima，因为有些minima之间可能有很高的能垒，低温穿不过去，而提高温度的话容易跑散，evaporation问题。

MC做构象搜索更有效率。实际上不必担心跑出完全不合理的构象。因为“不合理构象”必然是高能的，必然在筛选中去除。它们代表了能垒顶部的一些构象，去除掉完全没有问题。其次，MC可以灵活定义允许的运动方式，比如，只允许水分子以整体方式转动和平动，这可以进一步加速构象搜索的效率。希望在下一个版本中加以考虑。

sobereva

ChemiAndy 发表于 2015-1-16 07:54
fhh2626 got a point，不是原理过于简单，而是有限温度MD无法确保搜索到所有的low lying minima，因为有 ...

势垒很高翻不过去的话只需要多做几圈退火即可，跑散了再收回来，只需要写个简单脚本自动来做即可。或者直接改改动力学程序，把参考温度变化设成正弦曲线，每到最低点的时候自动取一次结构，照样是基于MD的，对于分子团簇就算有多大的势垒也能容易地解决。也不用怕蒸发飞了，毕竟有周期边界条件。而且也可以人为给各个分子在体系质心上加入个弱限制势来避免。

MC对于分子团簇有极为麻烦的问题，其一是难以保持分子结构。如果随机移动原子，那么分子可能就散了，优化后成键关系也都变了。如果随机移动、旋转分子（比如相对于分子质心），那么分子总会出现不合理的接触，如果说通过检测条件去掉这些不合理的碰撞，反复无数次地生成猜测的结构，那么最终得到的这些分子之间也会非常散，优化起来效率极低，或者根本就得不到能通过检测的结构（比如10个小分子的团簇，通过随机生成初始结构，想得到一个又不很凌乱、空隙很大，同时又没有不合理的接触这是极为困难的）。而只有分子动力学可以“自然而然”地生成既具有随机性，而且结构又相对紧凑的初猜。所以，对于分子团簇，MC通常只会比MD效率低。除非真是有那种明确知道有很高势垒的情况，比如聚合物链内旋转（有限温度下不容易转动），那么可以考虑MC和MD相结合的方法，只把涉及势垒最高的自由度上以一定间隔用MC方法变动一次。但对于目前考虑的小分子团簇而言，基本没有这个问题。

原子团簇，用MC是绝对没问题的，而且效果很好，但不适合分子团簇。

如果非不愿意用MD，那么可以考虑用packmol批量生成初始结构，既紧凑，而且又有随机性（每次运行时用不同的seed）。

另外，molclus的输入是.xyz文件，并没有局限于只能用MD。不管什么方法、什么程序、现成的还是自编的，只要生成的初猜能写成.xyz轨迹形式，molclus都可以处理。

mei

请问以上介绍的方法可以用于研究不同分子组成的分子簇的构型吗？如果可以，如何将不同的分子加入盒子里，以及如何得到拓扑文件？

sobereva

mei 发表于 2015-1-19 04:00
请问以上介绍的方法可以用于研究不同分子组成的分子簇的构型吗？如果可以，如何将不同的分子加入盒子里，以 ...

完全可以。

文中用genbox加入了4个水分子，比如再加入3个NH3，就再运行一次genbox，把插入的分子设成NH3分子结构文件并且输入结构选为上一步genbox得到的结构即可。
用packmol可以更确切地、精准地构建混合体系。

程序内建的力场没自带要研究的分子的拓扑文件的情况，对于amber就用antechamber就行了，gromacs用此文的方法：
几种生成有机分子Gromacs拓扑文件的工具
http://sobereva.com/266

kexueshi

正在学习，谢谢sob！确实只需要注册就能下载，没有级别限制啊！太感谢了。

tjuchan

首先，我想请问一下，文献(关于两分子作用力的文献，在优化阶段)，作者经常说"全优化"、“对所有可能的构型进行优化”(这里都是谈两分子)，这里的全优化是什么意思啊？所有的可能的构型是不是有点主观性(所有是不是有点绝对)？
其次，我这里采用了帖子的做法，发现经过MOPAC这一步，筛选下来的构型就一两个(尽管能量差选0.01kcal/mol)，相比文献得到的构型少很多，但是我得到构型基本上是最稳定的(和文献最稳定的构型相似)，文献中虽然有些构型能量差很小，但是确实是完全不同的构型，所以我对帖子中这句“则如果两个结构能量相差>**KJ/mol就会被认为是两个不同的结构”是不是有点欠考虑，因为就像很多文献看到的有些构型虽然完全不一样，但是能量确实差很小。