Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или ..?

вопросы строения молекул и квантовой химии
ftorazyne
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Ср фев 22, 2012 2:03 am

Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или ..?

Сообщение ftorazyne » Пт сен 12, 2014 10:59 am

Ради докинга малых молекул возникла необходимость: надо быстро насчитывать точечные заряды на атомах, можно даже без оптимизации координат атомов. Размеры молекул - от 10 до 50 атомов, в основном, порядка 20-25; время расчета одной молекулы должно укладываться в 30-40 секунд, не более. Этим условиям вроде бы удовлетворяет полуэмпирический MOPAC, но вызывают сомнения те точечные заряды, которые извлекаются из его вывода. В связи с этим вопрос: как в MOPAC правильно и возможно более точно вычислить точечные заряды на атомах? Или я неправ и есть более хороший вариант с сопоставимой производительностью?

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение amge » Пт сен 12, 2014 11:57 am

ftorazyne писал(а):как в MOPAC правильно и возможно более точно вычислить точечные заряды на атомах?
Вопрос поставлен некорректно. Не существует измеряемой физической величины "заряд на атоме", поэтому невозможно проверить, насколько точен вычисленный заряд. Правильнее ставить вопрос "Как получить заряды, хорошо работающие в некоторой модели". Если мопак и др. квантовая химия не подходит, попробуйте, например, Open Babel. Или MarvinSketch (и идущие в комплекте консольные утилиты msketch и cxcalc, если нужно запускать из скриптов).

ftorazyne
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Ср фев 22, 2012 2:03 am

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение ftorazyne » Пт сен 12, 2014 12:43 pm

Хорошо, согласен, что я некорректно поставил вопрос. Я имею в виду то, что называется partial charges - такие заряды на атомах, которые наилучшим образом воспроизводят электростатическое поле вокруг молекулы (и которые поэтому употребляются в молеккулярной механике для расчета кулоновских взаимодействий). Например, MOPAC содержит опцию ESP, которая вычисляет такие заряды. Какой из его функционалов дает более достоверные заряды? Может быть, есть какие-нибудь программы, работающие с DFT и тоже вычисляющие заряды по принципу ESP или RESP?

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Сб сен 13, 2014 3:22 am

AM1-BCC не спасут отца русской демократии? Для докинга это уже практически оверкилл (а если оценка идёт силовым полем, то лучше вообще нативные брать)
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Сб сен 13, 2014 8:49 am

Вопрос лучше разделить на два.
1. Которые воспроизводят электростатический потенциал вокруг молекулы
2. Которые нужны для эмпирического вклада электростатического межатомного взаимодействия

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

ftorazyne
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Ср фев 22, 2012 2:03 am

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение ftorazyne » Сб сен 13, 2014 5:05 pm

uchebnik fiziki писал(а):AM1-BCC не спасут отца русской демократии? Для докинга это уже практически оверкилл (а если оценка идёт силовым полем, то лучше вообще нативные брать)
А как в MOPAC это сделать? Просто ключевое слово "AM1"? А "PM7" не лучше будет?

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Вс сен 14, 2014 12:12 pm

VTur писал(а):Вопрос лучше разделить на два.
1. Которые воспроизводят электростатический потенциал вокруг молекулы
2. Которые нужны для эмпирического вклада электростатического межатомного взаимодействия
Давно уже есть эмпирические схемы, нормально воспроизводящие RESP.
ftorazyne писал(а):А как в MOPAC это сделать? Просто ключевое слово "AM1"? А "PM7" не лучше будет?
А зачем делать это в мопаке? я бы antechamber'ом делал.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Вс сен 14, 2014 3:49 pm

uchebnik fiziki писал(а):
VTur писал(а):Вопрос лучше разделить на два.
1. Которые воспроизводят электростатический потенциал вокруг молекулы
2. Которые нужны для эмпирического вклада электростатического межатомного взаимодействия
Давно уже есть эмпирические схемы, нормально воспроизводящие RESP.
Для того, чтобы электрический потенциал воспроизвести, его предварительно нужно сосчитать. Это может только квантовый расчет, а в нем заложены методы сведения объемного заряда к точечному - к зарядам на томах. Поэтому эмпирика - это лишний шаг.
Для большинства известных мне моделей изменение или добавление новых параметров требует перепараметризации всей модели. Поэтому для них откуда берутся параметры - все равно. В результате параметризации х значения изменятся.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Вс сен 14, 2014 3:53 pm

VTur писал(а):Для того, чтобы электрический потенциал воспроизвести, его предварительно нужно сосчитать.
Для массовых расчётов это неадекватные затраты ресурсов. Поэтому хорошая эмпирическая схема в рамках своей области применимости будет лучше.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Вс сен 14, 2014 4:11 pm

Речь идет о том, что заряды на атомах, воспроизводящие электростатический потенциал, скорее всего не будут минимизировать стерическую энергию или другую величину в молмеханике.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Вс сен 14, 2014 5:33 pm

Коллега, окститесь. Мало того, что речь ТС совершенно о другом, ещё и ваше утверждение -- какая-то бессмыслица. Заряды ничего не минимизируют и уж тем более не имеют отношения к стерической энергии, если мы рассматриваем аддитивные схемы расчёта энергии. Более того, в задаче докинга не всегда рассматривается параметр энергии вообще и не всегда требуется минимизация энергии.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Вс сен 14, 2014 9:47 pm

uchebnik fiziki писал(а):Коллега, окститесь. Мало того, что речь ТС совершенно о другом, ещё и ваше утверждение -- какая-то бессмыслица. Заряды ничего не минимизируют и уж тем более не имеют отношения к стерической энергии, если мы рассматриваем аддитивные схемы расчёта энергии. Более того, в задаче докинга не всегда рассматривается параметр энергии вообще и не всегда требуется минимизация энергии.
?
ftorazyne писал(а):Хорошо, согласен, что я некорректно поставил вопрос. Я имею в виду то, что называется partial charges - такие заряды на атомах, которые наилучшим образом воспроизводят электростатическое поле вокруг молекулы (и которые поэтому употребляются в молеккулярной механике для расчета кулоновских взаимодействий). Например, MOPAC содержит опцию ESP, которая вычисляет такие заряды. Какой из его функционалов дает более достоверные заряды? Может быть, есть какие-нибудь программы, работающие с DFT и тоже вычисляющие заряды по принципу ESP или RESP?
В молмеханике можно считать только либо стерическую энергию, либо какой-нибудь вклад в стерическую энергию (например, кулоновское взаимодействие).

Все известные мне модели построены по схемам оптимизации параметров. Обычно минимизируется некий функционал, воспроизводящий нужные свойства с максимальной точность/минимальной погрешностью. Получаемые таким образом параметры (в том числе и заряды на атомах) являются оптимальными.
Если просто так взять и вставить в модель новые параметры, они точно не будут оптимальными и резко увеличат погрешность модели. Ни к чему хорошему это не приведет. Скорее всего - к артефактам.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Вс сен 14, 2014 10:05 pm

VTur писал(а):В молмеханике можно считать только либо стерическую энергию, либо какой-нибудь вклад в стерическую энергию (например, кулоновское взаимодействие).
Что вы называете стерической энергией? Это необщепринятый термин. Обычно рассматривается энергия взаимодействия, которая в простейшем случае состоит из стерического (ван-дер-Ваальсова) и электростатического (кулоновского) вкладов, и внутренняя энергия (связевые вклады и электростатический в простейшем случае); на основе этих вкладов можно предположить, будет ли взаимодействие энергетически выгодным.
VTur писал(а):Все известные мне модели построены по схемам оптимизации параметров. Обычно минимизируется некий функционал, воспроизводящий нужные свойства с максимальной точность/минимальной погрешностью. Получаемые таким образом параметры (в том числе и заряды на атомах) являются оптимальными.
Если просто так взять и вставить в модель новые параметры, они точно не будут оптимальными и резко увеличат погрешность модели. Ни к чему хорошему это не приведет. Скорее всего - к артефактам.
И? Это всё общие слова. Конкретные рекомендации даны выше.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Пн сен 15, 2014 6:36 pm

Гулите фразу "стерическая энергия"и "молекулярное моделирование". Это стандартный термин. Насколько помню, этот термин входит даже в учебную программу по молмоделированию.
В молмоделировании невозможно найти полную энергия и поэтому вычислить энтальпию образования св. эн. Гиббса. Можно найти только превышение энергии, когда полная энергия равновесного состояния принимается за 0. Эта разность и есть стерическая энергия. См. Соловьев "Компьютерная химия" стр.360. Эта книга, вроде, рекомендована в качестве стандартного учебника по молмоделированию на химфаках.

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Пн сен 15, 2014 7:50 pm

VTur писал(а):Гулите фразу "стерическая энергия"и "молекулярное моделирование". Это стандартный термин.
Стерическая энергия -- это вклад ван-дер-Ваальсовых взаимодействий. Не рассказывайте сказки, пожалуйста.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Вт сен 16, 2014 6:37 pm

uchebnik fiziki, Вам неплохо бы почитать классические книжки по этому поводу. Начните с Дашевского, одна из его книг есть в тырнете.

[ Post made via Android ] Изображение
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Вт сен 16, 2014 6:59 pm

Классические книжки -- это, например, Татевский. Его, впрочем, имеет смысл читать только из исторических соображений. Есть нормальная современная терминология, а её переосмысление суверенными советскими учОными мало кого интересует.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Ср сен 17, 2014 9:35 pm

Т.е. Вы даже выражение для потенциальной энергии в молмеханике себе не представляете?
На счет Татевского не порите ерунды - он занимался квантовомеханическим обоснование аддитивных моделей.

Если Вам нужна информация по этому поводу, почитайте некую книжку Хёльтье и др. "Молекулярное моделирование". п. 2.2.1 Силовые поля.
Или попросите - и Вам кто-нибудь этот параграф отсканит. Или просто спросите Палюлина.
После отстоя требуйте долива

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение VTur » Ср сен 17, 2014 9:44 pm

Специально для Вас. Курс для начинающих
http://www.colby.edu/chemistry/CompChem/MMtutor.pdf
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
uchebnik fiziki
Сообщения: 4265
Зарегистрирован: Пн авг 20, 2012 9:04 pm

Re: Быстрый расчет точечных зарядов - чем считать? MOPAC или

Сообщение uchebnik fiziki » Ср сен 17, 2014 9:59 pm

Потенциальную энергию я как раз представляю. Вот только никто потенциальную энергию не называет стерической, это какая-то альтернативная терминология.
Свобода, равенство, братство.

Или смерть.

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 20 гостей