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【求助】MS中分子动力学计算
MS 中分子动力学计算方面在进行NPT动力学模拟的时候，运行了很久之后结果以失败而告终。请问问题可能出现在哪里呢？
请教一下&&AC是什么
MS的Amorphous Cell模块
我现在想做个动力学模拟&&氢气在MOF材料里的扩散性能的数值模拟& &能请教一下怎么做么& &现在我是构建了MOF材料&&后面就不会了
MS--& Help--&Tutorials--& Discover Tutorials--&Measuring the diffusivity of a gas in a polymer
还是不懂啊
这是MS软件中自带的具体例子，是讲气体在聚合物中扩散，求扩散系数的例子，感觉和你要做的比较类似。
额，大神，你会不会做，能不能知道我一下
跟着例子做，上手很快。
跟着例子做，总是失败。。。。
如果是做MD，并且有力场涵盖该基团，力场会自动分配电荷
No charge groups have been calculated.
One or more of the particles that are being considered for a charge group are already part of a charge group.
Please remove the charge group(s) and try again.我按照你给的那个例子做的时候出现的问题
这是MS软件中自带的官方教程，我以前做过没有问题；如果出现问题，大多是你的操作没有按教程来。
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分子动力学中的动能单位K是什么意思
最近看文献，提到动能的单位是K，这是什么样的单位，怎么使用，与eV和J的换算是怎样
能量的单位是eV?
按照你的说法，这个K就是温度？？？
单位是J啊，温度乘上玻尔兹曼常数转化为能量，其实这样的温度就可以代表能量，好多文献上喜欢这样做，当表示一个能量常数的时候
学术必备与600万学术达人在线互动！
扫描下载送金币[Article]ActaPhys.鄄Chim.Sin.,)：物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)1169www.whxb.
甲酰胺水溶液的分子动力学模拟
摘要：梁婉春胡兴邦310027)李浩然*(浙江大学化学系,杭州为了解重要的生化模型甲酰胺在水溶液中的微观结构,采用全原子力场在全浓度范围内对甲酰胺溶液
进行了分子动力学模拟,得到了溶液的径向分布函数,分析计算了溶质和溶剂分子间的相互作用,对甲酰胺和水
分子的氢键缔合情况进行了分析.研究发现羰基侧的H原子与水分子能形成C—H…O弱相互作用.在作者早
期的研究中发现,此相互作用对于阻碍甲酰胺的异构化具有重要意义,特别是当甲酰胺在溶液中含量增大时,此
相互作用更加不能忽视.全浓度溶液的模拟表明,甲酰胺在稀浓度区可以促进水局部结构的增强,随FM浓度增
加,由水的自身缔合转变为水与FM的交叉缔合,在FM高浓度区,两者的交叉缔合将逐渐被甲酰胺自身的线状
关键词：分子动力学模拟;
中图分类号：O642氢键;径向分布函数;甲酰胺
MolecularDynamicsSimulationforFormamideAqueousSolution
SHENQiu?Chan(DepartmentofChemistry,ZhejiangUniversity,HangzhouLIANGWan?ChunHUXing?Bang310027,P.R.China)LIHao?Ran*
Abstract：Inordertoknowmoreaboutthemicrocosmicstructureoftheimportantbiochemicalmodelmoleculeformamide(FM)inaqueoussolution,theOptimizedPotentialsforLiquidSimulations?AllAtom(OPLSAA)modelwereusedinthemoleculardynamics(MD)simulationfortheaqueoussolutionofFMinthewholeconcentrationrange.Theradialdistributionfunctionsofthesolutionswereobtained.TheinteractionbetweenwatermoleculeandFMmoleculewasanalyzedandcalculated.Itwasfoundthattherewasaweakinteraction(C—H…O)betweentheC—HbesidethecarbonylofFMandwater.Theweakinteractioncouldnotbeignored,whichwassuggestedtobesignificantinpreventingthetautomerizationofFM,especiallywhentheconcentrationofFMincreasedintheaqueoussolutionofFM.BydoingthecalculationinthewholeconcentrationrangeoftheaqueoussolutionofFM,itwasfoundthatFMcouldstrengthenthelocalstructureofwaterinwater?richregion.Astheconcentrationincreased,theassociationofwateritselfwouldbereplacedbycross?associationbetweenwaterandFMgradually.IntheFM?richregion,itwasmainlythelinearassociationofFMitself.
KeyWords：MDHRadialdFormamide
甲酰胺(formamideFM),是一种重要的生化模
型[1-2],其结构中含有一个C?O,两个N—H,分别是
典型的氢键质子受体和给体,其通过自身缔合可以
在分子间形成典型的肽键作用N—H…O?C[3].甲酰
胺和水分子可以形成多种氢键[4].此前,雷毅等人[5]
对N,N?二甲基甲酰胺(DMF)水溶液的研究发现该
*体系可以用H2O与DMF通过氢键作用形成l∶1和l∶2缔合物的化学缔合模型来描述.而FM在氮原子上比DMF多了两个活泼氢,在FM?H2O体系中H2O能自缔,FM也能自缔,而且FM和H2O还存在各种各样的交叉缔合,使得缔合体系比DMF更为复杂[6-7].作为一种重要的生化模型,通过系统的研究,了解甲酰Received:February19,2008;Revised:April27,2008;PublishedonWeb:May26,2008.
Correspondingauthor.Email:lihr@;Tel:+24.
(C)EditorialofficeofActaPhysico?ChimicaSinica国家自然科学基金(773109)资助项目
ActaPhys.鄄Chim.Sin.,2008
胺在溶液中的结构和性质,可以帮助我们更好地理解其他复杂的生物分子在溶液中的结构和性质的关系.为此,近年来许多研究者对甲酰胺在溶液中的状态做了大量的研究工作[8-9].Blanco等人[10]用傅立叶变换光谱手段考察了微溶解的甲酰胺及其氢键团簇,证实了甲酰胺水溶液微溶解团簇能够很好地用来研究氢键的协同作用.Wong等人[11]用从头计算模拟的方法得到了甲酰胺在溶液和气相中不同结构下的能量、几何学和电荷分布的变化.Lucas等人
用红外技术深入探讨了甲酰胺与水分子的一种稳定缔合方式是水分子的氧与甲酰胺分子的氨基氢缔合,水分子的氢与甲酰胺分子的氧缔合.水分子在其中既做羰基氧的质子给体,也做氨基的质子受体.Chalupsky[3]等人分析了甲酰胺分子结构中肽键的构型.这些研究从红外光谱[12],到核磁共振[11]、再到电子光谱[13],从纯甲酰胺的气态[11]到液态[14],再到甲酰胺的各种溶液[10],从甲酰胺的分子电荷[15]、极化[16]、异构化[4,17],再到溶解过程[10],分别从不同的角度探讨了甲酰胺的结构,透过这些研究我们能够逐步深入地了解甲酰胺溶液,从而为最终探索更复杂的生物分子及其性质奠定基础.
然而,对于甲酰胺在溶液中的微观溶液结构仍存在一些疑问.早期我们[4,17]通过量子化学计算发现在甲酰胺分子周围存在两类完全不同的水合区域:与H相结合的水分子能够促进甲酰胺酮式到烯醇式的异构化反应,而与H′(见图1)相结合的水分子却能阻碍相应的异构化反应.此类酮－醇异构化反应被认为是生物碱基发生变异的基础[18,19].而甲酰胺(图1)的H′是否能和水分子结合,一直缺少有力的证据.此外,在不同的浓度下,甲酰胺与水的结合存在什么样的区别?为了考查生化模型分子甲酰胺在溶液中的微观结构及其与水分子的相互作用,本文用OptimizedPotentialsforSimulations?AllAtom(OPLSAA)力场相互作用模型,对298K时不同浓度的FM水溶液进行了分子动力学模拟,确定了溶液的径向分布函数和氢键网络结构,以及不同FM浓
图1甲酰胺的结构简图以及MD模拟中的原子命名
Fig.1nominationStructureofinformamidetheMDsimulation(FM)andthe
表1水和甲酰胺分子的势能参数
Table1PotentialparametersforwaterandFM
-12HW(H2O)0..4034FM
N(NH2)0..5323C(C?O)0..2650O(C?O)0..1263H′(O?CH)0.-0.5850H(NH2)
ε:Lennardinteractional?JparameterSPC:point
Q:chargefor
度下甲酰胺和水分子相互作用的氢键缔合情况.
11.1分子动力学模拟
甲酰胺(图1)使用了OPLSAA力场[20],水的模型则采用SPC(simplepointcharge)[21]模型.甲酰胺和水模型的力场参数以及原子类型在表1中给出.1.2模拟细节
MD模拟采用二次开发的Tinker3.9软件包.计算选择NPT系统,温度为298K,体系分子数为512个,压力为101.325kPa.溶液的组成和盒子的边长见表2,混合溶液密度根据实验数据[22]拟合所得.运动方程的积分采用改进的Beeman方法[23];用THER?MOSTATNOSE?HOOVER方法维持体系的温度和
表2MD模拟中粒子数、浓度、
密度及对应的立方盒子的边长
Tabledensities2Numberandtheofsimulation
lengthsparticles,ofboxconcentrations,usedinMD
FMWFM-3box41.920..............81.220..213512
FMWthewaterparticlxFM=NFM/(NFM+NW);
ρ:densityoftheFMlbox:lengthofthebox
No.7沈秋婵等：甲酰胺水溶液的分子动力学模拟1171
图2FM?H2O体系中径向分布函数g(r)第一峰的峰高随xFM的变化
Fig.2Theheightofthefirstpeaking(r)vsxFMfortheFM?watermixtures
(a)stronghyd(b)weak
压力[24];采用周期边界条件和球形截断半径;长程作用力用光滑函数的方法处理[25];所有FM分子的键长用RATTLE算法限制,其它参数则保持柔性,水分子采用SETTLE方法处理[26].
甲酰胺和水分子混合,当体系能确保势能不随时间发生系统的偏移时,达到平衡,可以进行平衡后的采样统计.时间步长为1fs,每0.1ps取样一次,平衡后的100ps进行统计分析.
<)图SI中.图2(a)和图3(a)以及图SI中,显示出了较高的第一峰和较短的原子间距离,这说明了该水溶液中强氢键的相互作用占据着很重要的作用.
在图2(a)中可以看到,水自身缔合的OW—HW强氢键和其它两种强氢键作用的原子一样,第一峰的峰高基本上是随着xFM浓度的升高而递增的.将甲酰胺溶液的g(r)[OW—HW]与外推纯水的模拟结果[27]相比较,可知在纯水中加入少量甲酰胺,可以导致峰高的增大,即溶质使水的结构增强,更加有序.实际上,在很多水溶液中都出现类似的统计结果[28],如甲醇[29]、DMSO[30]等.在甲酰胺极高的浓度下(图2(a)中,xFM=0.957处)突然出现了一个拐点,g(r)[OW—HW]突然下降,而其它的强氢键作用原子对应的g(r)[O—HW]和g(r)[OW—H]则突然加大了上升的幅度.Lei等[31]在研究DMF鄄H2O时,g(r)[OW—HW]和g(r)[O—HW]也出现类似的变化,但是其拐点值都出现在浓度较低的范围内.从表观上来看可以认为,在FM浓度很高的情况下,甲酰胺和水的缔合趋势
2.1径向分布函数
溶液结构可以用径向分布函数g(r)[x—y]来具体表现.我们统计分析了径向分布函数第一个主峰的
峰高随浓度变化的信息,并分别以强氢键、C—H…O弱相互作用列于图2(a,b)中.图3为第二主峰的峰高随浓度变化的信息.与强氢键和C—H…O弱相互作用相关的径向分布函数,及其与溶液浓度的变化关系列于SupportingInformation(www.whxb.pku.
2结果与讨论
图3FM?H2O体系中径向分布函数g(r)第二峰的峰高随xFM的变化
Fig.3Theheightofthesecondpeaking(r)vsxFMfortheFM?watermixtures
(a)stronghyd(b)weakcontact
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