Природа

[Elbereth]

Спасибо.
Подскажите, а как осуществляется поиск переходного состояния, а вернее начальное изображение его структуры.
У меня нуклеофил атакует субстрат.
Необходимо просто изобразить нуклеофил рядом с наиболее положительным местом молекулы подвергшейся атаке (без изображения связей, просто 2 молекулы рядом), или изобразить уже готового зверя, со всеми связями?
И еще, определенных случаях некоторые координаты замораживают. Для чего это необходимо, какие примерно координаты следует заморозить?
P.S если вопросы некорректны, я постараюсь выложить сами структуры (если нужно)

[EvgeniX]

Наверное, лучше объяснять на конкретных примерах (со структурами).

[sanya1024]

Для квантовохимических программ (в отличие от программ мол. механики) нарисованные связи смысла не имеют. Т.е., их вообще можно произвольным образом нарисовать, программа кушает только атомы и их координаты. Нарисованные связи нужны только для Вашего удобства. Некоторые программы-визуализаторы умеют расставлять связи сами: если межатомное расстояние меньше некоего зашитого в программу значения, рисуется связь. Более того: Вы можете рассматривать выдачу, где на одном шагу оптимизации некое межатомное расстояние, скажем, 1.545, а на другом оно уже 1.550, и визуализатор не рисует связь. Это не значит, что связь на самом деле порвалась, просто ее длина превысила пороговое для визуализатора значение.

Для переходного состояния изобразите нуклеофил рядом с потенциальным местом атаки, причем сориентируйте его сразу нужным концом -- сильно сэкономите время, если угадаете.

[sanya1024]

Замораживание координат нужно только тогда, когда Вы точно знаете, зачем оно Вам нужно .
Например, задача о релаксированном сканировании потенциальной поверхности молекулы по какой-то координате. Замораживается (фиксируется) какая-то координата (очень важно корректно ее выбрать!) на каждом шагу сканирования, остальные координаты оптимизируются, потом замороженная координата получает приращение и замораживается на новом значении, и снова оптимизируются все остальные координаты. И т.д. На выходе -- зависимость энергии молекулы от значений замороженной координаты.
Другая задача: пусть в системе можно выделить 2 подсистемы, A и B. Например, фрагмент белка и лиганд, или кусок поверхности и адсорбат. Структура белка или поверхности получена откуда-то (например, из эксп. данных или из мол. динамики), но мы используем только ее фрагмент и, следовательно, не имеем права его оптимизировать. Тогда мы просто замораживаем наш кусок белка или поверхности и оптимизируем только геометрию и положение лиганда (соответственно, адсорбата). Кстати, с такой заморозкой, когда нужно заморозить большое количество декартовых координат, а остальную оптимизацию вести во внутренних, в Природе довольно плохо. Но это можно в Орке делать.

[Elbereth]

Спасибо, теперь все понятно)

[Nicolass]

Здравствуйте. Скажите а есть ли возможность вставить в ПРИРОДа базисы из других программ или наоборот в другие программы вставить базисы из ПРИРОДа? есть желание просто сравнить скорость. (ссылаться на авторов будем обязательно) Заранее спасибо.

[amge]

Просто вставить не получится, но можно переделать базисы вручную. Например, легко переделать природовский базис в формат гамесс. С обратной операцией сложнее, так как Природе кроме собственно базиса нужен вспомогательный базис, которого в гамессе нет.

Небольшое сравнение скорости Природы с некоторыми другими бесплатными программами есть на qchem (этот и следующие посты). Кроме того, в статье Беляков П.А., Анаников В.П. Изв. АН. Сер. хим., 2011, №5, стр. 765-771 есть пара слов о Природа vs. Гауссиан.

[sanya1024]

Можно взять базисы из Турбомоля -- там весьма активно используется RI, поэтому есть и основные, и вспомогательные базисы -- и переделать в формат Природы. Только сначала нужно разобраться там, какие базисы для чего, уж больно запутанная штука Турбомоль.
Кстати, хорошая мысль: переделать в формат Природы ECP базисы из Турбомоля.

[Nicolass]

Просто вставить не получится, но можно переделать базисы вручную. Например, легко переделать природовский базис в формат гамесс.

Пожалуйста, а как это все в ручную сделать-то? А то у нас уже 2 человека думают, надумать не могут)

[amge]

В качестве примера вот базис L2 для водорода в форматах гамесс и Природы. Вроде бы, все очевидно.

Код: Выделить всё

             GAMESS                           |          PRIRODA
____________________________________________________________________________________________________

                                              |          1   6
   S       6                                  |  0  6
     1            418.5580082268  0.00070146  |  +.418558008226773188e+003 +.701462145993333792e-003
     2             62.7453487397  0.00790918  |  +.627453487397196708e+002 +.790918189868878021e-002
     3             14.2795839589  0.02842289  |  +.142795839589171436e+002 +.284228887446080352e-001
     4              4.0418169604  0.35256539  |  +.404181696039377211e+001 +.352565392091014808e+000
     5              1.3163895142  0.93455224  |  +.131638951421841844e+001 +.934552240284832500e+000
     6              0.4734618645 -0.37050906  |  +.473461864521954180e+000 -.370509059490446757e+000
   S       7                                  |  0  7
     1            418.5580082268 -0.00015551  |  +.418558008226773188e+003 -.155507523793641254e-003
     2             62.7453487397 -0.00411244  |  +.627453487397196708e+002 -.411244148615100725e-002
     3             14.2795839589 -0.00532980  |  +.142795839589171436e+002 -.532980181190408738e-002
     4              4.0418169604 -0.28108579  |  +.404181696039377211e+001 -.281085789488589654e+000
     5              1.3163895142 -0.54030860  |  +.131638951421841844e+001 -.540308601567060749e+000
     6              0.4734618645  1.23691077  |  +.473461864521954180e+000 +.123691076523447009e+001
     7              0.1827999116  0.18791205  |  +.182799911639394739e+000 +.187912050577034813e+000
   S       8                                  |  0  8
     1            418.5580082268 -0.00012732  |  +.418558008226773188e+003 -.127316143323039976e-003
     2             62.7453487397 -0.00509163  |  +.627453487397196708e+002 -.509162914618938409e-002
     3             14.2795839589 -0.00198272  |  +.142795839589171436e+002 -.198271877698908381e-002
     4              4.0418169604 -0.34284097  |  +.404181696039377211e+001 -.342840968036270988e+000
     5              1.3163895142 -0.38314030  |  +.131638951421841844e+001 -.383140300379688874e+000
     6              0.4734618645  1.81376570  |  +.473461864521954180e+000 +.181376569986496248e+001
     7              0.1827999116 -1.06147098  |  +.182799911639394739e+000 -.106147098065003351e+001
     8              0.0728843619 -0.65859427  |  +.728843619414293301e-001 -.658594274899141652e+000
   P       3                                  |  1  3
     1              4.0418169604  0.08845815  |  +.404181696039377211e+001 +.884581474930872548e-001
     2              1.3163895142  0.64974944  |  +.131638951421841844e+001 +.649749437400244417e+000
     3              0.4734618645  0.36039377  |  +.473461864521954180e+000 +.360393770222693832e+000
   P       4                                  |  1  4
     1              4.0418169604  0.12099256  |  +.404181696039377211e+001 +.120992558669658488e+000
     2              1.3163895142  0.76906885  |  +.131638951421841844e+001 +.769068854383535804e+000
     3              0.4734618645 -0.57957485  |  +.473461864521954180e+000 -.579574851455606463e+000
     4              0.1827999116 -0.64369674  |  +.182799911639394739e+000 -.643696736010480168e+000
   D       2                                  |  2  2
     1              1.3163895142  0.41680389  |  +.131638951421841844e+001 +.416803892764054888e+000
     2              0.4734618645  0.67914281  |  +.473461864521954180e+000 +.679142806273200708e+000

[Elbereth]

Снова здравствуйте. подскажите, я правильно понимаю ход поиска переходного состояния?
1) нарисовать, оптимизировать геометрию
2)рассчитать гессиан, убедиться в том, что первая частота мнимая
3)выполнить расчет sadpoin
4)процедура irc
методика верна или что-то надо поменять местами и т.д?

[EvgeniX]

3.5) рассчитать точный гессиан, убедиться в том, что первая частота мнимая

Без 3.5 процедура 4 не заработает.

[sanya1024]

по пп. 1 и 2: если структура переходного состояния угадана верно, то первая частота действительно будет мнимой и это будет нужная частота. Но грабли могут быть в том, что мнимых частот будет больше одной, или единственная мнимая частота будет соответствовать, к примеру, вращению метильной группы -- так тоже бывает. Не удивляйтесь, спрашивайте, лучше сразу приаттачивайте структуры и/или инпуты, если что.

[Partizan]

Всем доброго времени суток. Возникла проблема запуска расчета для предсказания химсдвигов ЯМР. Работаю в Windows XP на виртуальной машине с природой 06. После запуска инпута в аутпуте прописывается ошибка:

Priroda 6 (2006.08.20)
copyright © Dimitri Laikov

date: Sun Sep 18 15:25:04 2011

node 0: 'NEWTONE'
System options:
Memory: 1601 (1601) MB
Disk: 90 GB '.\temp\'
malloc(1678770176) failed.

Да, понятно, что программа пыталась использовать требуемый объем памяти, но у нее не вышло. Такой вопрос уже был. Инпут должен быть правильным.

$system memory=1601 disk=90 path=.\temp\ $end
$control
task=nmr
basis=3z.bas
theory=dft
$end
$dft functional=b3lyp $end
$grid accur=1e-9 $end
$molecule
charge=0
mult=1
cartesian и т.д.

Пробовал разные комбинации для оперативной памяти и дискового пространства. Удалось запустить расчет при 1001 Мб оперативной памяти и 50 Гб физической. Но для расчета требуется около 1300 Мб оперативной. Еще не осознал полностью, но, похоже, что при изменении количества Гб расчет тоже может заглохнуть. Может есть зависимость mem-disk, при которых расчет работает? Скажите, пожалуйста, с чем может быть связана ошибка и как её можно преодолеть.

[Partizan]

Самый максимальный объем памяти - 1114мб, но это при значении disk=30. Если disk задать 50, то максимальное выделение памяти составит 1113. При disk=5 расчет не запускается даже при 1113 mem.

[amge]

Прежде всего: для гибридных функционалов типа b3lyp обязательно нужно theory=ridft, иначе получится бред, хотя программа и не поругается. А хим. сдвиги Природа умеет считать только при theory=dft, поэтому используйте functional=pbe, это наиболее приемлимый в данном случае функционал.

Про память. Боюсь себе даже представить задачу, для которой потребовались бы такие объемы, особенно по диску. Например, такой немаленькой молекуле, как Zr2Al3Cl2C44H79 нужно всего лишь 140 Мб памяти и менее 1 Гб диска (правда, это для оптимизации геометрии, для ЯМР больше, но не намного). Что же такое огромное Вы считаете?

[Partizan]

А можете пояснить, что значит "получится бред"? Я однажды попытался посчитать хим. сдвиги программой для порфиринпроизводного с теми же параметрами на Athlone 3000+. Расчет прошел, к сожалению, не анализировал подробно результаты, т.к. просто опробовал программу, но бегло просмотрел, химические сдвиги выглядели вполне реальными. И да, программа потребовала около 100 Мб оперативной памяти и 300 Мб физической.
А ПРИРОДА не работает с DFT/B3Lyp, т.к используется гибридный функционал?
Сейчас обзавелся Core i5 и пытаюсь посчитать немного другое порфиринпроизводное и не могу запустить инпут. Про огромность соединения не могу судить. Видимо, не слишком оно большое. H39C36N5O5. Но, когда пытался посчитать с помощью Гауссиана, то после 10 суток расчетов отчаялся.

[Droog_Andrey]

H39C36N5O5. Но, когда пытался посчитать с помощью Гауссиана, то после 10 суток расчетов отчаялся.

Какой-то огромный базис наверное брали?

[sanya1024]

А можете пояснить, что значит "получится бред"?

Ну, это значит, что без включения RIDFT программа просто "забудет" про примешивание ХФ обмена, в результате получится функционал со странным соотношением КШ обмена и корреляции. Может, оно и ничего -- DFT многое выдерживает , но это явно будет не расчет с желаемым гибридным функционалом.

Порфирин, даже с заместителями -- штука небольшая по меркам Природы. У меня для виндовской Природы по дефолту стоит 512 Мб памяти, и все в порядке, на все DFT расчеты хватает. Беда только, что виндовская Природа -- не параллельная.

[Nicolass]

Здравствуйте. Нашел переходное состояние (первая частота мнимая). Сделал IRC. Вместо кривой получил 2 точки и 2 значения энергии (back=0). При back=1 вообще кривой не получил. Это говорит о том, что я наткнулся не на переходное состояние а на артефакт? Если не трудно расскажите пожалуйста о процедуре IRC поподробнее (я ее впервые делаю). Что там должно быть в идеале на выходе и какие значения энергии должны быть на графике? И еще: в Gamess перед IRC надо сделать sadpoint. А в природе есть какие-то аналоги sadpoint или в ней сразу после расчета гессиана IRC можно сделать?