Насколько Природой можно учесть сольватацию?

[radius]

Всем привет! Вот и меня жизь окунула в трудности квантово-химического расчета) И сразу возникла куча вопросов) Очень обрадовало существование форума по таким проблемам!

А вопрос такой:

Можно ли говорить об учете эффекта растворителя при расчете свойств малых молекул (С6-С10) в программе Природа (PBE, 3z.baz)? Например,вводя несколько молекул растворителя близ функциональной группы - сначала оптимизировать геометрию, а потом и расчитывать нужные свойства на одном уровне теории - в приближении супермолекулы? Будут ли при этом учитываться вДВ и прочие взаимодействия, напр водородные связи?

[Tasha]

Вопрос очень интересный, т.к. то, что знаю я о ранних версиях программы неутешительно.
1) Сольватацию программа не учитывает никак.
2) Это обходится прибавлением молекул растворителя до тех пор пока энергия связывания не станет нулевой. После этого, считают, что молекула сольватирована.
3) По вполне понятным причинам растворители, обладающие сильными водородными связями, прилеплять таким образом можно до бесконечности.
Вопрос, главным образом, уфимским коллегам: появилось ли что-то более разумное для учета сольватации?

[amge]

Можно ли говорить об учете эффекта растворителя при расчете свойств малых молекул (С6-С10) в программе Природа (PBE, 3z.baz)? Например,вводя несколько молекул растворителя близ функциональной группы - сначала оптимизировать геометрию, а потом и расчитывать нужные свойства на одном уровне теории - в приближении супермолекулы? Будут ли при этом учитываться вДВ и прочие взаимодействия, напр водородные связи?

Такой подход применяют (попадалась работа, в которой рассчитывали ЭПР радикала, и согласия с экспериментом добились только окружив радикал "сферой" из ~ полусотни молекул растворителя (воды)). Нсомненное преимущество -- возможность учета специфических взаимодействий, в частности, водородных связей.

[Darth Vasya]

Я как всегда буду толкать свою обычную телегу Для моделирования жидкофазных систем нужно использовать методы, подходящие для жидкофазных систем. В данном случае это - методы молекулярной динамики. Так что смотреть надо в сторону таких программ, как CPMD (или GROMACS в связке с тем же CPMD или более привычным GAMESS). Правильный вопрос не "мы умеем пользоваться Природой; сможем ли мы ей сосчитать то-то и то-то?", а "надо посчитать то-то и то-то; какие пакеты для этого подойдут?"

[radius]

... Правильный вопрос не "мы умеем пользоваться Природой; сможем ли мы ей сосчитать то-то и то-то?", а "надо посчитать то-то и то-то; какие пакеты для этого подойдут?"

Да, я знаю о существовании специальных методов и моделей учета сольватации, но меня интересует немного другое - я пытаюсь работать в некотором приближении, ведь на данный момент обсчитываю маленькие молекулы и интересует сольватация только функциональной группы. Спрашивается, именно PBE 3z.baz будет описывать всякого рода взаимодействие в ассоциате?

[EvgeniX]

... Правильный вопрос не "мы умеем пользоваться Природой; сможем ли мы ей сосчитать то-то и то-то?", а "надо посчитать то-то и то-то; какие пакеты для этого подойдут?"

Да, я знаю о существовании специальных методов и моделей учета сольватации, но меня интересует немного другое - я пытаюсь работать в некотором приближении, ведь на данный момент обсчитываю маленькие молекулы и интересует сольватация только функциональной группы. Спрашивается, именно PBE 3z.baz будет описывать всякого рода взаимодействие в ассоциате?

Вы для начала разберитесь что хотите оценивать.
В ПРИРОДЕ континуальных моделей растворителя (по крайней мере пока) нет, специфическую сольватацию можно расчитать везде.

PS: А вообще для сравнения можно все операции производит в ПРИРОДЕ, а неспецифическую сольватацию оценивать в Gaussian методом PBE/6-311+G(2d,p) - только единичный расчёт энергии для оптимизированной методом PBE/3z структуры.

[Darth Vasya]

Спрашивается, именно PBE 3z.baz будет описывать всякого рода взаимодействие в ассоциате?

"Та-ак, телескопа у нас, к сожалению, нету... но зато - есть микроскоп!"

Правильный ответ - "и да, и нет". Т.е. будет описывать всякого рода взаимодействия (почти всякого - кроме дисперсионных, ну и "квантового" движения водородов, а также электронных возбуждений... а что вообще учесть-то требуется? ), но, к сожалению, ровно в той системе, которую вы изучаете - а это есть крохотная капля растворителя с вашей молекулой, замороженная в некоем локальном минимуме своей ППЭ. Так что смотрите сами, сколько полезной информации вы сможете извлечь из своего расчёта и с какими экспериментальными данными сможете её сопоставить...

[radius]

"Та-ак, телескопа у нас, к сожалению, нету... но зато - есть микроскоп!"

Ага, убедился, что сильно трудоемко получается