Занятие 2. Cеми-эмпирические вычисления: Mopac
Главная
Поэтапное освоение возможностей GAMESS как стандартного квантово-химического пакета.
1.
Построила и оптимизировала с помощью MOPAC структуры нафталена и азулена.
Их SMILES:
Azulene : C1=CC=C2C=CC=C2C=C1
Napthalene: c1ccc2ccccc2c1
Соответственно, для нафталена:
export PATH=${PATH}:/home/preps/golovin/progs/bin
export MOPAC_LICENSE=/home/preps/golovin/progs/bin
obgen nap.smi > nap.mol
Потом сохранила в pdb с помощью PyMol.
babel -ipdb nap.pdb -omop nap_opt.mop -xk "PM6"
MOPAC2009.exe nap_opt.mop
babel -imopout nap_opt.out -opdb nap_opt.pdb
Рис.1. Нафтален |
Аналогично для азулена, только чтобы получить плоскую молекулу, использовала:
obgen auz.smi -ff UFF > auz1.mol
Рис.2. Азулен |
Рис.3. Азулен,плоская молекула |
2.
В итоге получила 2 файла:
nap.out,
auz.out.
С помощью babel переформатировала координаты в gamin формат и имя файла (nap_opt.inp).
И заголовок:
$CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE $END
$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 $end
$system mwords=2 $end
$DATA
Получились входные файлы для оптимизации геометрии средствами GAMESS.
Провела оптимизацию геометрии для обоих молекул. Для этого запустила GAMESS:
gms nap_opt.inp 1 >& nap_opt.log
gms auz_opt.inp 1 >& auz_opt.log
3.
На основе полученных координат составила новые входные файлы для расчёта энергии
Для расчёта по Хартри-Фоку надо составила файл 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
В случае теории функционала плотности заголовок:
$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
И запустила gamess.Получила файлы, содержащие информацию о полной энергии молекул.
| Вещество |
E(naptalene) |
E(azulene) |
Δ E , Hartree |
Δ E, kCal/mol |
| Хартри-Фок |
-383.3549061523 |
-383.2824588509 |
0,072447301 |
45,46136763 |
| DFT |
-385.6401306541 |
-385.5857207691 |
0,054409885 |
34,14271804 |
Для перевода энергии из одних едениц в другие использовалось то, что 1 Хартри = 627.509469 ккал/моль.
Согласно экспериментальным данным энергия изомеризации нафталина в азулен составляет 35.3±2.2 kCal/mol.
Соответственно, в данном случае расчет по теории функционала плотности оказался точнее, чем расчет по Хартри-Фоку.
©Eliseeva Julia