Вычисление точечных зарядов и VdW параметров для молекулярной механики
Суть задания состоит в расчёте точечных зарядов на атомах этана. Построение файла топологии, этот файл содержит описание ковалентных и нековалентных взаимодействий. С помощью расчёта энтальпии испарения предлагается найти оптимальные параметры для описания Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий.
- Определим точечные заряды. Для этого воспользуемся набором скриптов RED на perl.
- С помощью babel сделаем pdb файл этана из результатов оптимизации из предыдущего практикума.
- Добавим путь к скриптам в системный путь: export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
- Теперь с помощью скрипта Ante_RED.pl подготовим pdb файл, Переименунем p2n файл в Mol_red1.p2n, Запускаем RED.
- На выходе получаем файл Mol_m1-o1.mol2 с координатами атомов и зарядами.
Создадим файл описания молекулы в формате пакета программ GROMACS. et.top
- Cледующая задача: промоделировать испарение этана. Даны два состояния системы, первое соответствует газовой фазе, где расстояния между молекулами порядка 50 ангстрем. Вторая система имеет такую же плотность как и жидкий этан. Наша задача провести короткое моделирование динамики каждой из этих систем о определить разницу в энергии VdW взаимодействий между системами. И сравнить эту разницу с энтальпией испарения этана. При Т=25 это значение равно 5.4 кДж/моль. Вспомним, что epsilon для водорода нам не известна. Создадим 7 топологий с разными значениями epsilon и выполним для них расчёты.
Для этого будем использовать bash скрипт.
Полученные значения энергий VdW взаимодействий при соответствующих значениях эпсилон:
Для газа:
1.00000 -0.000226809
.12500 -0.00015805
.03703 -0.000141376
.01562 -0.000134447
.00800 -0.000130809
.00462 -0.000128615
.00291 -0.000127183
Для жидкости:
1.00000 -236.093
.12500 -20.5533
.03703 -4.74568
.01562 -2.37165
.00800 -2.19137
.00462 -2.55976
.00291 -3.22945
VdW взаимодействия в газообразном этане малы, а в жидком этане энергия VdW имеет минимальный порядок 1.