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[GROMACS] 求助:PET塑料半结晶模型的晶体结构中,链两端原子间的非键相互作用被异常排除

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本帖最后由 hssyzcz 于 2026-3-30 12:31 编辑

【问题已解决】后来排查出是主top文件的顺序问题,把PET晶体和PET非晶体放反了,打扰各位老师了

以下为原帖:
-----------------------------
各位老师:
         大家好,我现在正在参考CEJ上的一篇文献(https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142949)的建模方法模拟特定结晶度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),在盒子和拓扑文件构建完成后,em过程正常结束了,优化后的结构也比较合理(附件1),但是在298.15K,1.0bar的NPT模拟的一开始就遇到了这样的报错:The largest distance between excluded atoms is 10.556 nm between atom 652 and 655, which is larger than the cut-off distance. This will lead to missing long-range corrections in the forces and energies. 其中,652原子是附件1中标出的绿色原子,655原子时附件1中标出的白色原子。
         我参考了之前的一篇相关的帖子(http://bbs.keinsci.com/thread-38827-1-1.html),怀疑是我在拓扑文件或者结构文件中错误地定义了键连接关系,导致GROMACS 2025将652号碳原子和655号氢原子识别为了需要被排除非键相互作用的原子对,从而导致报错,但是我检查了我的盒子的pdb文件(附件2)和各拓扑文件(附件3-6),并未发现652号原子和655号原子间被定义过小于等于3个化学键的连接关系,因此有些困惑,不知道还可能是哪些地方的问题,还望各位老师能够帮忙解答,非常感谢。

附:结构文件和拓扑文件的构建过程
1)PET无定形结构和拓扑文件构建:使用AutoFF的聚合物建模模块中的均聚物建模完成,聚合度为10,两端均采用甲基封端,力场选用GAFF2力场,电荷则由xtb先优化构建的PET单条链的结构(附件7),随后在B3LYP-D3(BJ)/6-311G**下用Gaussian16计算单点能,并使用Multiwfn计算其经典RESP电荷
2)PET晶体结构文件构建:使用CCDC数据库中查到的PET的CIF文件,并在Materials Studio 2020中用Calculate Bonds构建其成键关系并补氢,随后将其扩建为4条(2×2)聚合度为10的超胞,并在Materials Studio 2020中去除周期性。为保证其化学结构和无定形结构一致,我将去除周期性后的链同样修改为了甲基封端,由于这一结构中包含的原子数多达888个,因此为便于后续Multiwfn的RESP电荷计算,我使用Python脚本(附件8)对结构(被命名为PET_Crystallinity.pdb)中各原子的序号以未优化的无定形结构(被命名为PET.pdb)为模板进行了重排,使得各条链的序号间不存在交叉的现象,并且各链中处于相同位置的原子的顺序保持一致,详细结构见附件9
3)PET晶体拓扑文件构建:取附件9中的前222个原子和前222个原子间的所有连接关系(1条链),构建出晶体结构中单链的pdb文件,上传至AutoFF,获得其GAFF2力场下的itp文件,并在B3LYP-D3(BJ)/6-311G**下用Gaussian16计算单点能,并使用Multiwfn计算其经典RESP电荷
4)PET半结晶结构文件构建:用Packmol按晶体结构占12%的比例,构建总计包含400条链(352条无定形,4×12=48条晶体)的500×500×500的盒子

注:所有附件均按附件x的方式命名并放在“附件.7z”压缩包中



附件.7z

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