Учебный сайт Смирновой Виктории

Главная Проекты Семестры


Cеми-эмпирические вычисления: Mopac


    1. Из файла 1.smi со SMILES порфирина программой из babel был создан файл 1.mol с 3D структурой порфирина, в PyMol структура выглядит так (1.pdb после удаления двух лишних водородов):


      С помощью babel координаты в mol формате переформатированы во входные файлы для Mopac:

      • с параметризацией типа PM6 1_opt.mop
      • с параметризацией типа AM1 1_opt_AM1.mop

      Выходные файлы Mopac и созданные из них pdb:

      Стуктуры, полученные с разной параметризацией, на картинке ничем не отличаются:


      В файлах *.out различия есть - различные использованные матрицы Гессе, рассчитанные теплоты образования, энергии, заряды атомов и пр. Рассчитанные координаты так же различны, но, видимо, не настолько значительно, чтобы это было заметно при графическом изображении.
      Структуры, полученные через программы Mopac и пакета babel и, видимо различаются: первая плоская (оранжевый), в то время как вторая - не совсем (белый):




    2. Файл с рассчитанными возбужденными состояниями порфирина: 1_opt_spectr.out. Длина волн, при которых происходят переходы на уровни:
      УровеньЭнергия, эВДлина волны, нм
      1 0 0
      21,913686647,88
      32,266217547,10
      42,462868503,41
      52,824367438,98
      63,362519368,72
      73,390031365,73
      83,669386337,89
      93,871186320,27

    3. Для молекулы O=C1C=CC(=O)C=C1 определена геометрия как с помощью obgen 2.pdb, так и Мopac 2_opt.out 2_opt.pdb.

      Для той же молекулы с зарядом -2: 2_opt_ch.out 2_opt_ch.pdb.

      Структуры, полученные с помощью babel (голубой) и Mopac (белый) не различимы:


      Результаты сравнения файлов *.out

      • Энергии образования, суммарные энергии, электронные энергии различаются, но не сильно
      • Значительно различаются ионизационные потенциалы: 10.593801 EV для незаряженной и -2.140430 EV для заряженной молекул.
      • Обе структуры содержат 12 атомов, включая 4 атома водорода - т. е. в заряженной молекуле протоны все равно присутствуют
      • Координаты различаются в основномтолько во втором знаке
      • Как и следовало ожидать, заряды, особенно на кислороде, различны
      • Различное распределение электронной плотности (atomic orbital electron populations)
      • суммарное значение диполей одинаковое, но различно распределено по осям, что отражается на структуре - заряженная молекула чуть "сплющена" к оси, соединяющей кислороды.

      В PyMol видно, что структуры плоские, различия между незаряженной (белый) и заряженной (оранжевый) есть - в длине некоторых связей (заряженная молекула сжата к оси кислородов из-за другого распределения диполя) - но не очень большое:




© Smirnova Victoriya, 2011