本文参考Sob老师的blog:http://sobereva.com/476。
诚然,要做分子动力学模拟,但没买Gaussian,ORCA程序+Multiwfn便是最佳选择。本文主要记录过程。
1. OCRA的下载与安装
ORCA官网:https://orcaforum.kofo.mpg.de/app.php/portal
登入官网后需要注册新用户,登陆后就可以进入网站,页面上方有Download按钮,下载OCR win64-bit。
下载好后打开ORCA.exe正常安装,点选complete版安装。
2. MS MPI的安装
ORCA是基于MPI方式进行并行运算的程序,目前的版本在Windows下是依赖于Microsoft MPI (MSMPI)库运行的,因此还要给系统安装MSMPI。ORCA 6可以搭配MSMPI 10.0运行。
MSMPI 10.0 :https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=57467
下载好打开安装即可。
3.验证ORCA是否能正常运行
复制以下文本至.txt文档中,并重命名为H2CO.inp
,并粘贴至安装目录下(即orca所在目录)
! BLYP def2-SVP pal4
* xyz 0 1
C 0.00000000 0.00000000 -0.56221066
H 0.00000000 -0.92444767 -1.10110537
H -0.00000000 0.92444767 -1.10110537
O 0.00000000 0.00000000 0.69618930
*
打开命令行。假设ORCA装到了D:\study\ORCA_6.0.0,就输入D:\study\ORCA_6.0.0\orca H2CO.inp > H2CO.out来执行H2CO.inp并将输出信息输出到H2CO.out。注意输入文件要求并行计算时,必须像这样输入ORCA的绝对路径才行。
计算完成会生成如下几个文件,用记事本打开out文件,最下面出现****ORCA TERMINATED NORMALLY****说明计算完成,没有出错。
4. 下载Multiwfn
Multiwfn:http://sobereva.com/multiwfn/
下载对应版本即可。
sob老师写了能自动调用ORCA和Multiwfn的计算那些电荷的Linux shell脚本。这些脚本提供在了Multiwfn程序文件包里,必须是2022年3月8日及以后更新的Multiwfn版本里才有(上一步下载的压缩包里就有),包括:
examples\RESP\RESP_ORCA.sh:计算RESP电荷的脚本
examples\RESP\RESP2_ORCA.sh:计算RESP2电荷的脚本
examples\scripts\1.2CM5_ORCA.sh:计算1.2*CM5电荷的脚本
这里需要注意,这些脚本运行之前记得用文本编辑器打开,把ORCA=和orca_2mkl=后面的内容分别改为当前机子里实际的ORCA和orca_2mkl工具的路径。如图所示。
改好后移动至Multiwfn所在目录,并将配体也移动至对应目录中(注意格式:可以是xyz/mol/mol2/pdb/fch/wfn/molden/gjf等等)
4.ORCA结合Multiwfn方法计算配体原子电荷
在目标目录下,右键运行Open git bash here
,输入:
./RESP.sh [文件名] [净电荷] [自旋多重度] [溶剂名]
比如./RESP.sh H2O.xyz 0 1 ethanol命令将在IEFPCM隐式溶剂模型表现的乙醇环境中计算中性单重态水分子的RESP电荷。如果净电荷和自旋多重度不写,则分别默认为0和1。如果溶剂名不写,默认为water,如果写gas,则在真空下计算。
因此,这里如果均为默认的话,如下图所示:
计算成功后,得到如图文件mol.chg
。最后一列即为原子电荷。
5. Sobtop读入配体.mol2文件 电荷文件 生成.gro文件
-
打开Sobtop,并拖入mol.mol2文件;
2.在主菜单里选7 Assign atomic charges,再选10 Load atomic charges from .chg file of Multiwfn,输入.chg文件的路径;
image.png
image.png
image.png
image.png
3.输入0返回主菜单
image.png
4.选择1,生成top文件;
-
选择3,尽可能使用GAFF力场;
image -
选择0,进入下一步
image -
选择4,如果可能,预先构建成键参数,任意猜测缺少的选项
image 回车,生成的top文件生成在sobtop软件根目录下
回车,生成的itp位置限制文件在sobtop软件根目录下
选择2,生成gro文件
回车,生成的gro文件在sobtop软件根目录下
回车,退出sobtop软件
处理过后得到mol.itp/.gro/.top文件。检查mol.itp是否存在电荷。将这三个文件剪切至工作目录中。