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hljiang鐵桿木蟲 (著名寫手)
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[交流]
【求助】能用CPMD判斷一個(gè)小分子能否進(jìn)入孔狀化合物孔道嗎? 已有1人參與
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我是做實(shí)驗(yàn)的,我想請教一下: 一個(gè)孔狀化合物,孔道本身和小分子尺寸大小相當(dāng),所以單純從分子尺寸上來說很難判別小分子能否進(jìn)入孔道內(nèi)部,我想通過CPMD計(jì)算來判斷小分子能否進(jìn)入孔道,可以嗎? 哪位能幫個(gè)忙啊? 論文已經(jīng)整理好了,就差這一點(diǎn).我只要判斷小分子能否進(jìn)入孔道,不需要其他結(jié)果. 以合作貢獻(xiàn)論文的形式也可以,送金幣也可以. 多謝先! |
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ChemiAndy
木蟲 (正式寫手)
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小木蟲(金幣+0.5):給個(gè)紅包，謝謝回帖
zh1987hs(金幣+5, 模擬EPI+1): 謝謝！ 2011-06-28 08:56:11
小木蟲(金幣+0.5):給個(gè)紅包，謝謝回帖
zh1987hs(金幣+5, 模擬EPI+1): 謝謝！ 2011-06-28 08:56:11
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(1) 如果只是考察能否進(jìn)入孔道，問題可以描述為：把分子放到孔道內(nèi)所得到的能量，與分子在孔道外的情況下的能量，是升高，還是降低？如果進(jìn)入孔道后能量升高，且高的多，那么說明孔道禁止分子進(jìn)入，反之，允許進(jìn)入。 這樣的話，只要做一系列能量計(jì)算，得到分子從孔道外進(jìn)入孔道內(nèi)的能量變化曲線。顯示一下能量變化問題即可。 困難點(diǎn)是如何確定模型體系的孔道幾何和分子尺寸。由于分子和孔道原子的作用會(huì)改變它們各自的結(jié)構(gòu)，因此，每一步都要優(yōu)化整個(gè)體系的幾何結(jié)構(gòu)。計(jì)算會(huì)比較慢些。 (2) 考慮另外一種情況，假如孔道是柔性的，有不止一種可能的結(jié)構(gòu)， 并且有的結(jié)構(gòu)允許分子進(jìn)入，有的不允許。那么上面的計(jì)算就不能全面回答這個(gè)問題。孔道尺寸在特定的溫度下會(huì)會(huì)由于原子熱運(yùn)動(dòng)不斷弛豫。這種情況下，最好要跑MD，計(jì)算一下分子進(jìn)入孔道的自由能刨面(Profile of free energy, 或者Potential of mean force, PMF)。就是把分子用一個(gè)constrain force固定到孔道從外到內(nèi)的一系列點(diǎn)上，分別跑MD，完了后WHAM公式計(jì)算整個(gè)過程的自由能壘，和平均進(jìn)入時(shí)間。如果自由能壘很高，意味著分子不能進(jìn)入，能壘低則能夠進(jìn)入。 和上面的能量計(jì)算相比，自由能計(jì)算的是一種平均的，統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果。這樣的計(jì)算可以充分考慮孔道，或者底物分子的幾何柔性，和熱運(yùn)動(dòng)的影響。 (3) 特別需要注意的是，第一種計(jì)算中，我們假定底物分子是氣態(tài)的。假如你的體系中，底物分子是凝聚態(tài)而不是氣態(tài)，那么底物分子之間的作用對進(jìn)入孔道的影響更大，那就必須使用MD的方法，因?yàn)榘吹谝环N方法計(jì)算得到的勢能面可能是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗荒苷_反映分子在孔道外的自由能高低。 |
2樓2011-06-28 08:46:17
hljiang
鐵桿木蟲 (著名寫手)
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3樓2011-06-28 09:17:14
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