MOPAC & GAMESS, химическое моделировани Опции

[zveroboy82]

Собственно вопрос, кто сталкивался с задачей расчета площади поверхности молекулы?
Как я понимаю в пакете ChemBioOffice есть пакеты для мат. моделирования GAMESS и MOPAC. В них и можно получать расчетные характеристики молекул. Вот только понятных мануалов как то к ним немного. А параметров, при расчетах, надо очень много задавать.
Может кто моделировал? Подскажите где можно найти описание.

[Katauri]

Собственно вопрос, кто сталкивался с задачей расчета площади поверхности молекулы?
Как я понимаю в пакете ChemBioOffice есть пакеты для мат. моделирования GAMESS и MOPAC. В них и можно получать расчетные характеристики молекул. Вот только понятных мануалов как то к ним немного. А параметров, при расчетах, надо очень много задавать.
Может кто моделировал? Подскажите где можно найти описание.

MOPAC`ом я одно время пользовался. На официальном сайте к нему есть хороший мануал, точнее довольно сносно описаны ключевые слова. Да и самого J.J.P. Stewart`а можно поспрашивать, на мыло он оперативно отвечает с учетом того, что он обитает в Нью-Йорке вроде. Параметры там лучше использовать стандартные, иначе можно мозг сломать.
Но с самой задачей расчета поиска площади поверхности молекулы не сталкивался, не зачем было, так что не знаю, можно ли что-нибудь сделать тамошними средствами. А для чего нужна такая плохо определенная вещь, как площадь поверхности молекулы?

[zveroboy82]

MOPAC`ом я одно время пользовался. На официальном сайте к нему есть хороший мануал, точнее довольно сносно описаны ключевые слова. Да и самого J.J.P. Stewart`а можно поспрашивать, на мыло он оперативно отвечает с учетом того, что он обитает в Нью-Йорке вроде. Параметры там лучше использовать стандартные, иначе можно мозг сломать.
Но с самой задачей расчета поиска площади поверхности молекулы не сталкивался, не зачем было, так что не знаю, можно ли что-нибудь сделать тамошними средствами. А для чего нужна такая плохо определенная вещь, как площадь поверхности молекулы?

Собственно проблема заключается в том, что результаты сильно завися от изменения параметров расчета, а так как я хочу моделирование провести с условиями близкими к реальным, то и вопрос сразу назревает, как их собственно настраивать.
а задачка заключается в следующем. Мне нужно доказать, что методом малоуглового рентгеновского рассеяния я получил спектры соответствующие рассеянию от частиц с гидродинамическим радиусом Rg 1,22 нанометра имеющие форму бублика(тора). На самом деле известно, что это такие циклические молекулы, состоящие из одинаковых органических цыпочек, в воде принимают устойчивую конформацию в виде тора. Восстановить по спектру форму такой частицы, мне не удается, из-за специфики такой формы(тор и диск одинаковые по размерам будут одинаковы и для рентгеновского рассеяния) и из-за того что светимость таких молекул очень низкая.
Так вот мне кажется, что другого выхода не остается, как моделированием получить какой нибудь параметр, с помощью которого можно доказать, что на спектре присутствуют характерные участки, которые можно рассматривать как рассеяние от тора с таким то Rg. Пока на ум приходит только площадь поверхности молекулы в определенном растворителе. К сожалению, ни MOPAC ни GAMESS не выдают на выходе параметр Rg. Ну или я не знаю как заставить их выдавать мне такой параметр.

[Katauri]

Собственно проблема заключается в том, что результаты сильно зависят от изменения параметров расчета, а так как я хочу моделирование провести с условиями близкими к реальным, то и вопрос сразу назревает, как их собственно настраивать.

С параметрами у Stewart`а всё не так просто - у него четырехступенчатая схема их нахождения, в которой, собственно, и состоит суть метода PM6 (концептуально, это же практически MNDO всё равно). Те параметры, которые у него есть, позволяют адекватно оптимизировать геометрию, и рассчитывать кое-какие особенности электронной структуры в тех случаях, когда отклонение от некоррелированного случая невелико (в полуэмпирическом контексте). Т.е. обычные проблемы, имеющиеся у полуэмпирических методов, основанных на ZDO, там всё равно есть.

Что значит "условия близкие к реальным"? Параметры ищут, пытаясь воспроизвести какие-нибудь экспериментальные характеристики, остается решить какие именно характеристики тестового набора вы пытаетесь воспроизвести (и выбрать тестовый набор, конечно).

а задачка заключается в следующем. Мне нужно доказать, что методом малоуглового рентгеновского рассеяния я получил спектры соответствующие рассеянию от частиц с гидродинамическим радиусом Rg 1,22 нанометра имеющие форму бублика(тора). На самом деле известно, что это такие циклические молекулы, состоящие из одинаковых органических цыпочек, в воде принимают устойчивую конформацию в виде тора. Восстановить по спектру форму такой частицы, мне не удается, из-за специфики такой формы(тор и диск одинаковые по размерам будут одинаковы и для рентгеновского рассеяния) и из-за того что светимость таких молекул очень низкая.
Так вот мне кажется, что другого выхода не остается, как моделированием получить какой нибудь параметр, с помощью которого можно доказать, что на спектре присутствуют характерные участки, которые можно рассматривать как рассеяние от тора с таким то Rg. Пока на ум приходит только площадь поверхности молекулы в определенном растворителе. К сожалению, ни MOPAC ни GAMESS не выдают на выходе параметр Rg. Ну или я не знаю как заставить их выдавать мне такой параметр.

Вопрос №1 Количество атомов в молекулах? "Циклические молекулы, состоящие из одинаковых органических цыпочек" - из нескольких цыпочек? (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) Как веревка, намотанная на шест? Наверно всё-таки это одна цыпочка, раз 1.22 нм. )))
Вопрос №2 Гидродинамический радиус в принципе же зависит от направления: линейной молекуле, например, плыть в направлении оси легче чем поперек. Если попытаться посчитать коэффициент диффузии для тора, плывущего так, что среда проходит через его дырку, и коэффициент диффузии для диска в том же направлении и такого же радиуса (не гидродинамического, а геометрического), то зная количество атомов в молекуле, можно рассчитать эффективный гидродинамический радиус и сравнить его с экспериментом. Или может быть можно непосредственно рассчитать гидродинамический радиус тора и диска - не помню, но можно либо то либо другое точно. Но здесь есть подводный камень - тор малого радиуса может вести себя как диск, и непонятно 1.22 нм - это много или мало (скорее мало)?.. Но это мысли вслух... Но вопрос, как посчитан такой гидродинамический радиус , остается.

А как площадь поверхности влияет на гидродинамический радиус? Можно тупо пытаться провести огибающую на каком-то расстоянии от ядер, но это в какой-то степени работает только в вакууме. В растворе надо учитывать размер молекул растворителя - если он не пролезет в дырку, то дырки нет.

Однозначно ни одна обычная квантовохимическая программа не будет выдавать гидродинамический радиус - это же свойство частицы в среде, сейчас надежно это никто не может посчитать на атомном уровне. В сущности, что именно нужно: обязательно квантовохимическое моделирование или можно обойтись малой кровью?

[zveroboy82]

Что значит "условия близкие к реальным"? Параметры ищут, пытаясь воспроизвести какие-нибудь экспериментальные характеристики, остается решить какие именно характеристики тестового набора вы пытаетесь воспроизвести (и выбрать тестовый набор, конечно).

Экспериментальные условия - это водный раствор, пиридиниевых солей. Структурные формулы приведены ниже:
димер(IMG:https://lh4.googleusercontent.com/-mVCY5RKDROI/TgSbTg1lyPI/AAAAAAAAAqA/WFDv82W1BOA/s144/Image00001.jpg) тример(IMG:https://lh4.googleusercontent.com/-LsSV0WVfL2c/TgSbS9ewaeI/AAAAAAAAAp4/s6oX5qdDlFc/s144/Image00002.jpg) Тетрамер(IMG:https://lh6.googleusercontent.com/-6Rw6UFRKqVo/TgSbTGGpv_I/AAAAAAAAAp8/9AAAt5xumFM/s144/Image00003.jpg)

как то еще охарактеризовать эту систему я не могу.


Линейный размер димера порядка 1,22нм. Остальные размеры я не оценивал, но понятно что больше чем у димера. Мы работаем собственно со смесью в которой присутствуют молекулы разной мерности скорее всего вплоть до октамера. Хотя мы точно не знаем, потому как в смеси например могут присутствовать молекулы только с четным количеством звеньев, или наоборот.

Собственно глобальной задачей в данном случае является установление состава смеси. Масс высокого разрешения не помог, так как он выдает моль-пик только для мономера. Поэтому для определения состава используем SAXS. Соостветственно в спектре проявились пички, и фурье анализом я определил, что каждый пик это триплет.

Соответственно сейчас стоит задача получить (расчетно) топологические характеристики всех молекул, и затем исходя из этих характеристик теоретически смоделировать спектры рассеяния и наложить их на реальные.

Вопрос №2 Гидродинамический радиус в принципе же зависит от направления: линейной молекуле, например, плыть в направлении оси легче чем поперек. Если попытаться посчитать коэффициент диффузии для тора, плывущего так, что среда проходит через его дырку, и коэффициент диффузии для диска в том же направлении и такого же радиуса (не гидродинамического, а геометрического), то зная количество атомов в молекуле, можно рассчитать эффективный гидродинамический радиус и сравнить его с экспериментом. Или может быть можно непосредственно рассчитать гидродинамический радиус тора и диска - не помню, но можно либо то либо другое точно. Но здесь есть подводный камень - тор малого радиуса может вести себя как диск, и непонятно 1.22 нм - это много или мало (скорее мало)?.. Но это мысли вслух... Но вопрос, как посчитан такой гидродинамический радиус , остается.

Так как у нас в условиях эксперимента нет потоков жидкости, то Rg в нашем случае совпадает с усредненным радиусом вращающейся относительно центра масс молекулы.

А как площадь поверхности влияет на гидродинамический радиус? Можно тупо пытаться провести огибающую на каком-то расстоянии от ядер, но это в какой-то степени работает только в вакууме. В растворе надо учитывать размер молекул растворителя - если он не пролезет в дырку, то дырки нет.

Площадь поверхности тора связанна с его внешним радиусом, а радиус можно пересчитать в Rg.


В принципе конечно хочется малой кровью, однако нужны точные величины, и доказательная база тоже нужна, чтобы показать откуда это было взято.

Сообщение отредактировал zveroboy82 - 24.06.2011, 17:49