ONIOM中QM和MM之间的静电相互作用。

肖富贵

各位前辈，有个困惑，希望能够讨论一下。

在高斯oniom的方法中有一关键词，MKUFF，关键词的解释是：在构型优化过程中用Merz-Kollman-Singh来近似原子电荷。

我对这个关键词比较困惑。先说一下我自己的猜测：这个关键词用来计算QM部分原子的电荷，这个电荷用来计算MM-QM静电相互作用。

如果以上猜测正确，那么在一般默认情况下，也就是不加该关键词，那么QM部分对MM部分无静电相互作用。

以上纯属个人臆测，请有经验的前辈指点一下。

谢谢！

xjamesmao

电荷是用来做embbeding用的吧。默认的qm部分的计算，不考虑mm部分的电场影响，也就是说，qm-mm之间的作用，是按low level来算的，而不是qm的level。但是如果想把作用也包括在qm部分里，就必须要给mm部分每个原子加上电荷。这个电荷有各种加法。

sobereva

即便不去自动拟合QM区域的原子电荷，QM区域的原子本身也有电荷（如果输入文件里指定了的话），所以还是会有静电相互作用的。

xjamesmao

QM部分的静电作用是永远有的，内部的作用都包含在QM计算里了。ONIOM里的电荷，一般要额外考虑的，都是指MM部分的。

如果只是做NoEmbedCharge （这个是默认的），那么MM部分的电荷你指定不指定，指定哪一种，都没用，你得到的结果应该都是一样的。这种情况下，QM部分的QM计算不考虑来自MM部分的电场影响。也就是说，QM和MM部分的作用，没有在QM的level上计算，而是在MM的level上考虑。如果要把作用也包含到QM水平上，就需要用EmbedCharge模型。这样QM部分的计算是在MM部分产生的电场背景下进行的，于是在MM部分用什么电荷就有讲究了，不同的电荷会产生不同的结果。

这是我的理解，有错误的地方欢迎讨论。

那年·时光飞

xjamesmao 发表于 2015-2-28 10:33
QM部分的静电作用是永远有的，内部的作用都包含在QM计算里了。ONIOM里的电荷，一般要额外考虑的，都是指MM ...

您好，看到您的评论，想请教您一下oniom计算时，应该怎样对L层指定电荷？我的L层和H层都是中性的，还有必要用chelpg计算电荷吗？

sobereva

那年·时光飞 发表于 2015-11-18 17:31
您好，看到您的评论，想请教您一下oniom计算时，应该怎样对L层指定电荷？我的L层和H层都是中性的，还有必 ...

这跟你体系中性不中性没关系。
这里说的是指定原子电荷，即每个原子的电荷，不是整个体系的电荷
显然整体是中性的每个原子也都会有不用的电荷
诸如分子力学计算时候你只写UFF来用UFF力场计算，那么每个原子没有电荷。写UFF=QEq，每个原子会自动用QEq方法计算电荷，在输出文件一开始你也会看到自动算出来的电荷是多少。或者写UFF，但是原子部分写清楚每个原子电荷是多少，比如C-C_3-0.35，说明C的原子类型是C_3，电荷是0.35。以上规则对于amber、dreiding力场计算也是一样的。
对于ONIOM计算，将DFT和分子力学组合在一起，你不设MM区域的原子电荷，那么MM区域就不会对QM区域产生应有的静电作用，结果就是不妥的。
对原子电荷不了解的话先把物化学报上的《原子电荷计算方法的对比》好好看看。