• Оптимизация с помощью MOPAC структур нафталина и азулена

  Azulene : C1=CC=C2C=CC=C2C=C1
  Naphtalene: c1ccc2ccccc2c1
  Нафталин - плоская молекула, азулен - нет. Попробовала разные силовые поля (MMFF94, MMFF94s, UFF в obgen), молекула стала плоской командой:
  obgen azu.smi -ff UFF > azu.mol
  obgen nap.smi > nap.mol
  Затем, используя Mopac, получили файлы .out

• Оптимизация геометрии средствами GAMESS

  С помощью babel переформатируем координаты в gamin формат получаем файлы nap_opt.inp и azu_opt.inp. и сделаем так, чтобы заголовок выглядел так:

  $CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS   SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE $END
  $BASIS  GBASIS=N31 NGAUSS=6  $end
  $system mwords=2 $end
  $DATA
  

  
  И получаем файлы nap_opt.inp и azu_opt.inp. Это входные файлы для оптимизации геометрии средствами GAMESS.
  Оптимизация геометрии для обоих молекул:
  gms nap_opt.inp 1 >& nap_opt.log
  gms azu_opt.inp 1 >& azu_opt.log
  Где 1 - это количество ядер для расчёта.

• Расчёт методом Хартри-Фока и используя теорию функционала плотности

  На основе полученных координат составим новые входные файлы для расчёта энергии. Для исползования babel надо было переформатировать log файл gamout в gamin.
  Для расчёта по Хартри-Фоку надо составить файлы (nap_hf.inp, azu_hf.inp) с таким заголовком:

  $CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS   SCFTYP=RHF RUNTYP=ENERGY $END
  $BASIS  GBASIS=N31 NGAUSS=6
   POLAR=POPN31 NDFUNC=1 $END
  $GUESS  GUESS=HUCKEL $END
  $system mwords=2 $end
  $DATA
  

  Получили файлы nap_hf.log, azu_hf.log.

  В случае теории функционала плотности заголовок будет таким, файлы nap_fp.inp, azu_fp.inp:

  $CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS   dfttyp=b3lyp RUNTYP=ENERGY $END
  $BASIS  GBASIS=N31 NGAUSS=6
   POLAR=POPN31 NDFUNC=1 $END
  $GUESS  GUESS=HUCKEL $END
  $system mwords=2 $end
  $DATA
  

  Получили файлы nap_fp.log, azu_fp.log
  Базисы оптимизации написаны во 2^й и 3^ей строках заголовков.

• Расчет четырех систем: два способа на каждую молекулу.

  Вещество	E Naptalene	E Azulene	Δ E , Hartree	Δ E, kCal/mol
  Хартри-Фок	-383.3546610434	-383.2824690219	0.072192	45.3
  DFT	-385.6400107604	-385.5857491456	0.542617	34.05

  Если из эксперимента известно, что энергия изомеризации нафталина в азулен составляет 35.3±2.2 kCal/mol, следовательно, метод DFT (теории функционала плотности) лучше.

Моделирование структур биополимеров