Расчет кристаллов в MOPAC2009

[amge]

Господа!

У меня стоит задача попробовать посчитать кристаллы органических веществ исходя из данных РСА. Пока -- MOPAC'ом. Чтобы это сделать, нужно к атомам, из которых состоит элементарная ячейка, добавить еще три "атома", называющихся Tv, с координатами, которые будут у атома №1, если его транслировать в трех направлениях на соседние ячейки. На сайте MOPAC есть методика, как это можно сделать, но уж больно она трудоемкая. В связи с этим (а также с тем, что в РСА я ни бум-бум) вопросы.

1. Может, есть софт, который умеет делать такие инпут-файлы для MOPAC из cif,pdb,mol2 ?

2. Просветите меня, пожалуйста, кристаллографические параметры a,b,c,alpha,beta,gamma (в системе координат, в которой даются x,y,z атомов)
(О,a) лежит на оси O,x; (O,b) в плоскости O,x,y ?
alpha - угол между b и с или между а и b ?

3. Какой еще квантово-химический софт умеет считать кристаллы ?

[Hitman]

А что вы имеете в виду под "посчитать кристаллы"?
Я занимаюсь похожей работой..
Сгенерировать упаковки для молекулярных кристаллов (мономолекулярные, не смешанные)
может Opix (by Angelo Gavezzotti, http://users.unimi.it/gavezzot), и DMAREL (http://www.cse.scitech.ac.uk/ccg/software/DMAREL/).
Первый работает под виндой, второй под линукс. С первым я работал, второй только осваиваю..

[amge]

Hitman, спасибо за отклик и за ссылки, их я обязательно посмотрю.

"Посчитать кристаллы" -- это на первом этапе загнать их в мопак, прооптимизировать геометрию (самих молекул и ячейки), используя в качестве начального приближения рентгено-структурные данные, и убедится, что мопак воспроизводит (или не воспроизводит) эксперимент. Ну, и вычисленные энергетические параметры, возможно, будут интересны.

Генерировать упаковки для молекулярных кристаллов - это, может быть, в перспективе, правда, кристаллы к меня как раз не мономолекулярные, а смешанные.

[Himera]

Кристаллы точно умеет считать Gaussian. А также куча программ, которые как раз под периодические системы и заточены, а молекулы порой и вовсе считать не умеют. Наиболее привычный для молекулярной квантовой химии базис есть в программе Crystal, а вообще много всего в этом мире существует. Но для органических кристаллов как раз Crystal обычно используют, насколько я знаю.

2. Просветите меня, пожалуйста, кристаллографические параметры a,b,c,alpha,beta,gamma (в системе координат, в которой даются x,y,z атомов)
(О,a) лежит на оси O,x; (O,b) в плоскости O,x,y ?
alpha - угол между b и с или между а и b ?

Вообще, можно по-разному переходить от кристаллографической системы координат к декартовой (в одном случае ось 'a' будет совпадать с осью 'x', а в другом, скажем, ось 'c' с осью 'z'). Если хотите, могу написать матрицу, которая в кристаллографии считается стандартной. Насколько я понял, Вам на выходе нужно получить именно декартовы координаты, поэтому, наверное, любая матрица сработает. А alpha -- это угол между 'b' и 'с'; остальные аналогично.

PS. Да, и помните, что DFT не дружит с Ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, поэтому я бы не ждал очень хорошего совпадения с экспериментом. Особенно для параметров ячейки... если сделаете, расскажите потом, что получится.

[YuraM]

здравствуйте,

PS. Да, и помните, что DFT не дружит с Ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, поэтому я бы не ждал очень хорошего совпадения с экспериментом.

Позвольте немного с вами не согласиться.
M06, M06-L, M06.. - функционалы truhlar and Zhao, just google it. These are implemented in NWChem (free), USA Gamess (free), G09 (commercial)

DFT-D methods, where D - is the empirical dispesrsion correction, e.g. one proposed by Grimme, e.g. B3LYP-D, etc.

If one is interested, I can give some refrences

[Himera]

Спасибо за комментарий, ссылки всегда полезны. Я не хочу делать сильных утверждений, поскольку сам ничего подобного не считал, но точно знаю, что в рамках DFT люди имеют серьёзные проблемы с молекулярными кристаллами -- по крайней мере при использовании стандартных функционалов. Недаром в Crystale сделан MP2 для периодических систем -- вещь достаточно нетрививальная и довольно затратная, но сильно улучшающая результат.

[amge]

Если хотите, могу написать матрицу, которая в кристаллографии считается стандартной.

Если не сложно... Буду очень признателен.

[Darth Vasya]

DFT не дружит с Ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями

Уже дружит, очень даже

http://www.icmab.es/siesta/SIESTA/News/ ... t-snapshot

[Himera]

Вот матрица

[alxyppv]

PS. Да, и помните, что DFT не дружит с Ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, поэтому я бы не ждал очень хорошего совпадения с экспериментом. Особенно для параметров ячейки... если сделаете, расскажите потом, что получится.

В PCCP только что появился обзор:

Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, DOI: 10.1039/b912859j
Empirically corrected DFT and semi-empirical methods for non-bonding interactions
Michael E. Foster and Karl Sohlberg

[amge]

Вот матрица

Огромное спасибо!

[Hitman]

...серьёзные проблемы с молекулярными кристаллами -- по крайней мере при использовании стандартных функционалов.

PS. Да, и помните, что DFT не дружит с Ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, поэтому я бы не ждал очень хорошего совпадения с экспериментом.

Кто-нибудь знает статьи посвященные данной проблеме? т.е. про то, как DFT описывает Ван-дер-ваальсовые, слабые невалентные вз-я?
Буду очень благодарен!

[Himera]

Выше alxyppv привёл хорошую ссылку. Можете также посмотреть в пришитой статье про расчёт кристаллов CO2, но наверняка можно найти какой-нибудь дельный обзор.

[Hitman]

Выше alxyppv привёл хорошую ссылку .

К сожалению, у меня нет доступа к этому журналу

[Himera]

Вытащить pdf не получилось, но так тоже должно быть нормально

[Hitman]

Большое спасибо!

[Darth Vasya]

Вот две статьи. Первая - то, что реализовано в SIESTA (я давал ссылку выше), вторая сама по себе. И не надо никакой эмпирики!

[YuraM]

to Hitman:

please, take a look at these references:

Grimme, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463
Antony, J.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 5287
Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787
Jurecka, P.; Cerny, J.; Hobza, P.; Salahub, D. R. J. Comput. Chem. 2007, 28, 555
Benighaus, T.; DiStasio, R. A.; Lochan, R. C.; Chai, J. D.; Head-Gordon, M. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 2702
Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157