Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Shorku » Сб авг 19, 2023 2:55 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб авг 19, 2023 1:51 pm
Я могу сформулировать свою идею так. Когда мы считаем силовое поле молекулы и решаем колебательную задачу в приближении гармонического осциллятора, мы как бы тоже используем простую модель молекулярной механики, крайне грубую – для всех параметров энергия описывается параболой. Если же использовать более физичную модель ММ, результаты должны выйти лучше.
Предположим, мы посчитали геометрию и частоты молекулы BH3:

Изображение

У молекулы 4 атома и 6 степеней свободы. Расчёт дал одну энергию, шесть градиентов энергии (все нулевые) и кажется 6*5/2=15 силовых постоянных. Прошу меня поправить если что-то путаю. Суммарно имеем 22 параметра, по которым мы тренируем ММ функционал (из-за симметрии реальных параметров в несколько раз меньше).
В обычных методах ММ, как я понимаю, мы имеем квадратичную функцию для вкладов по связям, т.е. это два параметра – положение минимума и изгиб. Таких же два параметра имеем для валентных углов. Т.е. суммарно 4 параметра.
Если же использовать более физичную модель, мы можем описать вклад в энергию по связям через потенциал Морзе:
U(R)=D(1-exp(-a(R-Re))^2
Тут три параметра, предположим один мы оцениваем эмпирически, из типа связи. И ещё мы описываем взаимодействия между несвязанными протонами через потенциал Леннарда-Джонса:
U(R)=4*E*(sigma/R^12-sigma/R^6)
Тут ещё два параметра. Суммарно таким образом мы имеем снова четыре параметра, но более физичных; и по идее, когда мы их посчитаем, мы сможем решить ангармоническую задачу и найти ангармонические частоты/обертоны.
Я бы в целом рекомендовал поизучать тот же ReaxFF, чтобы примерно представлять, насколько замороченные потенциалы надо брать, чтобы получалось "нормально". Там как раз тоже потенциалы отдаленно похожие на Морзе, но не настолько примитивно и в лоб, как вы предлагаете. Ну и еще много всего типа электростатики, которую вы почему-то решили выкинуть.

Вот ссылка https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp709896w, там в дополнительных материалах расписаны формулы.
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Гесс » Сб авг 19, 2023 3:16 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб авг 19, 2023 1:51 pm
У молекулы 4 атома и 6 степеней свободы. Расчёт дал одну энергию, шесть градиентов энергии (все нулевые) и кажется 6*5/2=15 силовых постоянных. Прошу меня поправить если что-то путаю.
Я насчитываю 3 связи (B-H) и 3 угла H-B-H, по моему для этой системы для расчета энергии условному GAFF ничего больше не требуется. Если я правильно понимаю вашу модель то вместо углов вы будете оперировать тремя парными контактами H-H.
Vit Nhoc писал(а):
Сб авг 19, 2023 1:51 pm
В обычных методах ММ, как я понимаю, мы имеем квадратичную функцию для вкладов по связям, т.е. это два параметра – положение минимума и изгиб. Таких же два параметра имеем для валентных углов. Т.е. суммарно 4 параметра.
Если же использовать более физичную модель, мы можем описать вклад в энергию по связям через потенциал Морзе:
U(R)=D(1-exp(-a(R-Re))^2
Тут три параметра, предположим один мы оцениваем эмпирически, из типа связи. И ещё мы описываем взаимодействия между несвязанными протонами через потенциал Леннарда-Джонса:
U(R)=4*E*(sigma/R^12-sigma/R^6)
Тут ещё два параметра. Суммарно таким образом мы имеем снова четыре параметра, но более физичных; и по идее, когда мы их посчитаем, мы сможем решить ангармоническую задачу и найти ангармонические частоты/обертоны.
Давайте медленно.
классическое силовое поле тут имеет k0 и Re для B-H а также k0 и Ae для H-B-H, итого 4. Все параметризованы эмпирически.
у вас модель по прежнему не оперирует углами? Она оперирует расстояниями между несвязанными атомами? тогда вам тут понадобятся
D, a, Re, E, sigma для B-H, а также и для H-H, итого 10. Все опять же эмпирические. При этом кривая для H-H не имеет вообще ничего общего с кривой для молекулярного водорода, ни с кривой H-H для бензола, ни с кривой H-H для H-C(O)-O-H, ни с кривой для Cl3C-H....H-CCl3

Ну и наконец вычислительная сложность (нахождение расстояния я не считаю)
(умножение и квадрат) vs (умножение, экспонента, вычитание, квадрат, умножение, 12ая степень, деление, 6 степень, деление, вычитание, умножение, умножение)

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1147
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Vit Nhoc » Сб авг 19, 2023 3:35 pm

Я насчитываю 3 связи (B-H) и 3 угла H-B-H, по моему для этой системы для расчета энергии условному GAFF ничего больше не требуется. Если я правильно понимаю вашу модель то вместо углов вы будете оперировать тремя парными контактами H-H.
Мой вопрос был, сколько тут всего параметров? Для гармонических силовых постоянных неважно, в каких координатах их считать, т.е. можно пересчитать из одной системы координат в другую; мне надо определиться, сколько всего будет чисел? Предполагаю, что это число нижних элементов матрицы N*N, включая диагональные, где N это число степеней свободы. Всё так? Вроде это равно N*(N+1)/2, при N=6 это 21, всё правильно?
Давайте медленно.
классическое силовое поле тут имеет k0 и Re для B-H а также k0 и Ae для H-B-H, итого 4. Все параметризованы эмпирически.
у вас модель по прежнему не оперирует углами? Она оперирует расстояниями между несвязанными атомами? тогда вам тут понадобятся
D, a, Re, E, sigma для B-H, а также и для H-H, итого 10. Все опять же эмпирические.
Вроде скорее так: для B-H это D, a, Re, для H-H это E и Sigma, суммарно 5 параметров.
При этом кривая для H-H не имеет вообще ничего общего с кривой для молекулярного водорода, ни с кривой H-H для бензола, ни с кривой H-H для H-C(O)-O-H, ни с кривой для Cl3C-H....H-CCl3
Вы в этом уверены? А как же стандартное уравнение для дисперсионного отталкивания Лондона?
Ну и наконец вычислительная сложность (нахождение расстояния я не считаю)
Я уверен что это почти не имеет значения.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Гесс » Сб авг 19, 2023 6:29 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб авг 19, 2023 3:35 pm
При этом кривая для H-H не имеет вообще ничего общего с кривой для молекулярного водорода, ни с кривой H-H для бензола, ни с кривой H-H для H-C(O)-O-H, ни с кривой для Cl3C-H....H-CCl3
Вы в этом уверены? А как же стандартное уравнение для дисперсионного отталкивания Лондона?
Так, вы во взаимодействие несвязанных атомов учитываете ТОЛЬКО дисперсионное взаимодействие?
Ну то есть предельно просто: У нас есть молекула воды с углом 104 градуса, и межводородным расстоянием 1.5 ангстрема (возможно лучше взять даже метан). Я попробовал оценить величину дисперсионного взаимодействие между этими двумя водородами (опираясь на димер метана https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp9034375 или димер гелия https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qua.10747 и столкнулся с тем что левую ветвь никто толком не считал.
Изменение угла HOH всего на 7 градусов чуть более полукилокалории и выглядит весьма параболично (https://www.nature.com/articles/s42004-019-0148-x Figure 3a ). Я сильно сомневаюсь что комбинируя всего 2 ленардджонса (для взаимодействия H-H и взаимодействия H-неподеленная электронная пара) вы сможете описать правильные углы одновременно для HOH, NH3 и CH4 (длины связей у вас описываются отдельно) и изменение энергии от изменения этих углов.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1147
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Vit Nhoc » Сб авг 19, 2023 7:45 pm

Гесс писал(а):
Сб авг 19, 2023 6:29 pm
Так, вы во взаимодействие несвязанных атомов учитываете ТОЛЬКО дисперсионное взаимодействие?
Ну то есть предельно просто: У нас есть молекула воды с углом 104 градуса, и межводородным расстоянием 1.5 ангстрема (возможно лучше взять даже метан). Я попробовал оценить величину дисперсионного взаимодействие между этими двумя водородами (опираясь на димер метана https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp9034375 или димер гелия https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/qua.10747 и столкнулся с тем что левую ветвь никто толком не считал.
Изменение угла HOH всего на 7 градусов чуть более полукилокалории и выглядит весьма параболично (https://www.nature.com/articles/s42004-019-0148-x Figure 3a ). Я сильно сомневаюсь что комбинируя всего 2 ленардджонса (для взаимодействия H-H и взаимодействия H-неподеленная электронная пара) вы сможете описать правильные углы одновременно для HOH, NH3 и CH4 (длины связей у вас описываются отдельно) и изменение энергии от изменения этих углов.
Ну вообще да, я написал не очень корректно: надо учитывать дисперсионное взаимодействие и отталкивание Паули.
Потенциал Леннарда-Джонса состоит из двух членов:

U(R)=4*E*(sigma/R^12-sigma/R^6)

R-6 - это дисперсионное взаимодействие Лондона, и Википедия пишет что данный вид формулы обоснован теоретически. R-12 это отталкивание Паули, и для него, как пишет Вики, до сих пор нет объяснённой формулы. В продвинутых форсфилдах используют не -12 степень, а какие-то другие.
Сорри не очень понял - что за левая ветвь которую никто не считал?

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Shorku » Сб авг 19, 2023 8:01 pm

Vit Nhoc писал(а):
Сб авг 19, 2023 7:45 pm
Ну вообще да, я написал не очень корректно: надо учитывать дисперсионное взаимодействие и отталкивание Паули.
Потенциал Леннарда-Джонса состоит из двух членов:

U(R)=4*E*(sigma/R^12-sigma/R^6)

R-6 - это дисперсионное взаимодействие Лондона, и Википедия пишет что данный вид формулы обоснован теоретически. R-12 это отталкивание Паули, и для него, как пишет Вики, до сих пор нет объяснённой формулы. В продвинутых форсфилдах используют не -12 степень, а какие-то другие.
Сорри не очень понял - что за левая ветвь которую никто не считал?
Нет, Гесс имеет в виду не совсем это, если я правильно понял.
Смотрите, у вас есть две молекулы: H2O и H2S. Нетрудно заметить, что ваш подход предсказывает одинаковое расстояние между протонами в обеих молекулах. Что, вообще-то, неверно.
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
Jokermaniak
Сообщения: 3084
Зарегистрирован: Чт окт 02, 2014 4:41 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Jokermaniak » Сб авг 19, 2023 8:15 pm

Vit Nhoc писал(а):
Ср авг 16, 2023 4:56 pm
Я позже отвечу Shorku, а пока продолжу свои рассуждения. Мне сейчас кажется, что для бодипая надо явным образом указывать делокализацию. Это будет выглядеть так: вы сообщаете Chemcraft, что одна связь B-N единичная, а вторая донорно+акуепторная (или может ионная? Я путаюсь.), но также эти две связи помещаются в единую группу, и когда программа считает энергию, она суммирует два варианта. Т.е. для каждой связи B-N энергия считается как 0.5 * сумма по двум вариантам (два типа связи).
Если с такой моделью считать бензол, то можно все 6 связей C-C отнести в одну группу (из них три одинарный и три двойные). Но тогда не совсем понятно, на какие группу разбивать эти связи например в толуоле.
Я никоим образом не квантовик, но мне кажется, что в рамках вашей задачи достаточно будет формализовать метод резонансных структур. С электроотрицательностью в качестве атомного параметра.
Что, Карл Маркс запрещает держать на лестнице ковры? Разве где-нибудь у Карла Маркса сказано, что 2-й подьезд калабуховского дома на Пречистенеке следует забить досками и ходить кругом через черный двор?

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1147
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Vit Nhoc » Вс авг 20, 2023 7:17 am

Ох, я тут в вашем разговоре ничего не понимаю - нейросети какие-то... Очень интересная тема (нейросети), но ничего пока в этом не смыслю. А вот ещё в тему: вы что-нибудь понимаете в том, как работает программа USPEX?

https://uspex-team.org/ru/uspex/overview
Метод USPEX позволяет предсказывать кристаллическую структуру при произвольных P-T условиях, исходя из знания только химического состава материала. На сегодняшний день USPEX используют более 8500 исследователей по всему миру. Такая популярность объясняется высокой эффективностью и надёжностью этого метода. В методе постоянно появляются новые улучшения.

Помимо предсказания структур кристаллов, USPEX способен предсказывать структуры низкоразмерных материалов: наночастиц, полимеров, поверхностей, межзеренных границ и 2D-кристаллов. Он способен эффективно работать с молекулярными кристаллами (в том числе содержащими довольно сложные молекулы). Кроме того, USPEX может предсказывать составы стабильных соединений и соответствующие им кристаллические структуры, исходя только из названий химических элементов. В дополнение к полностью неэмпирическому поиску, USPEX позволяет предсказывать широкий набор метастабильных структур и проводить расчёты с использованием различной информации о системе.

Также USPEX может быть использован как для поиска низкоэнергетических метастабильных фаз, так и для стабильных структур наночастиц, реконструкции поверхностей, молекулярных упаковок в органических кристаллах и для поиска материалов с необходимыми физическими (механическими, электронными) свойствами. Код USPEX основан на эффективном эволюционном алгоритме, разработанном группой профессора Оганова, но в коде также реализованы альтернативные методы (случайный поиск, метадинамика, улучшенный алгоритм оптимизации роя частиц) и методы поиска механизмов превращений кристаллических структур (метод упругой ленты с переменной ячейкой, метод TPS). USPEX сопряжен со многими программами для DFT и классических расчётов, в их числе VASP, SIESTA, GULP, Quantum Espresso, CP2K, CASTEP, LAMMPS и другие - эти программы используются для расчёта энергий и релаксации структур.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Гесс » Вс авг 20, 2023 2:00 pm

Успех построен вокруг генетического алгоритма поиска и использует внешние калькуляторы для энергии. Вцелом история та же что я писал раньше про конформационный поиск - задач 2: *создать геометрию и *посчитать ее энергию.
Успех создает геометрии и, как написано в конце вашей цитаты (или более подробно в примерах https://uspex-team.org/online_utilities ... mples.html), скармливает их дфтшным, форсфилдовым и вероятно полуэмпирическим кодам.

Или у вас вопрос про генетический алгоритм? Как именно оно реализовано в Успехе я не в курсе.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение madschumacher » Вс авг 20, 2023 11:52 pm

chemigor писал(а):
Вс авг 20, 2023 2:33 am
Конкретно сейчас у нас в базе только 1% посчитано, а остальное на глобус сети натянуто. Но, на всякий случай, потом серьёзно проверено, в том числе сравнениями с PubChem.
В пабкеме, имхо, весьма посредственные структуры. Тоже молмех, не стоит на него слишком серьёзно ориентироваться. На NIST Chemistry WebBook хотя бы (в основном!) DFT-шные структуры висят, хотя и конформационный поиск на них явно никто не делал. Если у Вас есть ресурсы, можно пустить свои расчёты в связке CREST+дешёвый DFT-ный расчёт для какого-нибудь репрезентативного набора молекул. Тоже неплохая БД может выйти.
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

chemigor
Сообщения: 704
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение chemigor » Ср авг 23, 2023 1:21 pm

madschumacher писал(а):
Вс авг 20, 2023 11:52 pm
В пабкеме, имхо, весьма посредственные структуры. Тоже молмех, не стоит на него слишком серьёзно ориентироваться.
Спасибо! Да, согласен, там классический MMFF94, но мне-то как раз пабчем нужен, чтобы проверить гипотезу натягивания нашей сети на суперсложные и большие сеты данных. Грубо говоря, натянуть сеть на миллион конфрмеров от 50 тысяч графов молекул, из которых посчитать всего 500 структур, и натянуть сеть на миллиард конформеров от 20 миллионов графов - это реально две большие разницы. Я частично на свой страх и риск уточняю свои молмеховские расчеты ХФ и это использую, но я не могу надежно валидировать то, что получается, так как численная валидация потребует таких вычислительных ресурсов, которых у меня нет, а сравнить с кем-то и чтоб там хотя бы полуэмпирикой больше 100 миллионов конформеров было проверено - довольно сложно.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение madschumacher » Ср авг 23, 2023 3:26 pm

chemigor писал(а):
Ср авг 23, 2023 1:21 pm
Я частично на свой страх и риск уточняю свои молмеховские расчеты ХФ и это использую
На самом деле, как ни странно, для некоторых молекул ХФ может быть более плохим вариантом, в сравнении с тем же MMFF94. В последнем (в отличие от ХФ) есть дисперсия, которая часто решает конформационные вопросы в больших и гибких молекулах.
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

chemigor
Сообщения: 704
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение chemigor » Ср авг 23, 2023 11:13 pm

madschumacher писал(а):
Ср авг 23, 2023 3:26 pm
На самом деле, как ни странно, для некоторых молекул ХФ может быть более плохим вариантом, в сравнении с тем же MMFF94.
В последнем (в отличие от ХФ) есть дисперсия, которая часто решает конформационные вопросы в больших и гибких молекулах.
Спасибо! Скажите, пожалуйста, а что означает дисперсия в мол-мехе?

Правильно ли я понимаю, что дисперсия в мол-мехе - это возможность проскочить локальный максимум в конформации протяженной молекулы благодаря простым функциям молекулярно-механической энергии и, зачастую, возможности посчитать частные производные энергии по координатам атомов. В ХФ как я понимаю, технически сложно это сделать, возможно потенциал ХФ сложнее, и не позволяет также легко пройти такие локальные максимумы, что, в результате дает какой-то, иногда локальный и не сильно устойчивый минимум энергии в ХФ.

Так? Если да, я обычно только найдя минимум в молмехе запускаю ХФ, с надеждой, что нахожусь уже в окрестности решения, просто хочу его уточнить. Это позволяет надеяться, что ХФ не убежит далеко. Также у меня ХФ имеет производные по координатам атомов, как я понимаю, это очень не стандартно в обычных ХФ. Это мне помогает оценить на сколько хорош минимум, который мне дает ХФ, с точки зрения положительности матрицы вторых производных.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13063
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Гесс » Чт авг 24, 2023 1:37 am

chemigor писал(а):
Ср авг 23, 2023 11:13 pm
madschumacher писал(а):
Ср авг 23, 2023 3:26 pm
На самом деле, как ни странно, для некоторых молекул ХФ может быть более плохим вариантом, в сравнении с тем же MMFF94.
В последнем (в отличие от ХФ) есть дисперсия, которая часто решает конформационные вопросы в больших и гибких молекулах.
Спасибо! Скажите, пожалуйста, а что означает дисперсия в мол-мехе?

Правильно ли я понимаю, что дисперсия в мол-мехе - это возможность проскочить локальный максимум в конформации протяженной молекулы благодаря простым функциям молекулярно-механической энергии и, зачастую, возможности посчитать частные производные энергии по координатам атомов. В ХФ как я понимаю, технически сложно это сделать, возможно потенциал ХФ сложнее, и не позволяет также легко пройти такие локальные максимумы, что, в результате дает какой-то, иногда локальный и не сильно устойчивый минимум энергии в ХФ.

Так? Если да, я обычно только найдя минимум в молмехе запускаю ХФ, с надеждой, что нахожусь уже в окрестности решения, просто хочу его уточнить. Это позволяет надеяться, что ХФ не убежит далеко. Также у меня ХФ имеет производные по координатам атомов, как я понимаю, это очень не стандартно в обычных ХФ. Это мне помогает оценить на сколько хорош минимум, который мне дает ХФ, с точки зрения положительности матрицы вторых производных.
Эммм, на мой взгляд дисперсия в молмехе (нековалент в виде ленардджонса или его аналогов) обеспечивает нам в ряде случаев качественно другую ППЭ (равно как и применение D3 поверх DFT) которая может быть лучше чем ППЭ от HF.

chemigor
Сообщения: 704
Зарегистрирован: Вс июн 21, 2015 5:29 pm
Контактная информация:

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение chemigor » Чт авг 24, 2023 10:22 am

Гесс писал(а):
Чт авг 24, 2023 1:37 am
Эммм, на мой взгляд дисперсия в молмехе (нековалент в виде ленардджонса или его аналогов) обеспечивает нам в ряде случаев качественно другую ППЭ (равно как и применение D3 поверх DFT) которая может быть лучше чем ППЭ от HF.
Простите, пожалуйста, продолжаю таки не понимать, что есть дисперсия... Я не стибусь и не прикалываюсь, я понимаю как устроены оба решателя (мло-мех и ХФ) и сам их писал, отлаживал, оптимизировал, но не понимаю, что подразумевается под дисперсией и предполагаю, что просто не использовал в своем обиходе этот термин, хотя должен был сталкиваться с этим численным явлением. Пожалуйста, объясните!

Аватара пользователя
Shorku
Сообщения: 1075
Зарегистрирован: Вт дек 13, 2011 2:17 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение Shorku » Чт авг 24, 2023 10:42 am

chemigor писал(а):
Чт авг 24, 2023 10:22 am
Простите, пожалуйста, продолжаю таки не понимать, что есть дисперсия... Я не стибусь и не прикалываюсь, я понимаю как устроены оба решателя (мло-мех и ХФ) и сам их писал, отлаживал, оптимизировал, но не понимаю, что подразумевается под дисперсией и предполагаю, что просто не использовал в своем обиходе этот термин, хотя должен был сталкиваться с этим численным явлением. Пожалуйста, объясните!
Если очень примерно, то это та часть Ван-дер-Ваальса, которая Лондон. И которая почти не ухватывается ни ХФ (пушто нет учета электронной корреляции), ни ДФТ (пушто плохая асимптотика). ИЧСХ молмех чаще всего наоборот дисперсию учитывает, потому что туда какого-нибудь Леннарда-Джонса таки заложили.

По сути получается, что ХФ (равно как и ДФТ без доп. наворотов) недооценивает выгодность сворачивания в клубок у чего-то длинного.

Самое простое решение проблемы - прикрутить к ХФ эмпирические поправки на дисперсионное взаимодействие. Я специально не интересовался (именно чистым ХФ), но подозреваю, что поправок этих разной степени эмпиричности и вычислительной прожорливости навыводили и напараметризовали уже на любой вкус и цвет.
Make quantum chemistry, not war

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение amge » Чт авг 24, 2023 11:13 am

Shorku писал(а):
Чт авг 24, 2023 10:42 am
Самое простое решение проблемы - прикрутить к ХФ эмпирические поправки на дисперсионное взаимодействие. Я специально не интересовался (именно чистым ХФ), но подозреваю, что поправок этих разной степени эмпиричности и вычислительной прожорливости навыводили и напараметризовали уже на любой вкус и цвет.
Да, например, в программе Grimme dft-d3 есть поправки и для HF. Эта программа считает и градиенты тоже, так что её, в принципе, можно прикрутить к своему оптимизатору.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение amge » Чт авг 24, 2023 11:18 am

chemigor писал(а):
Чт авг 24, 2023 10:57 am
многие ХФ решатели
А почему именно ХФ? Негибридные ДФТ с RI быстрее. Ну, и точнее.

Аватара пользователя
madschumacher
Сообщения: 883
Зарегистрирован: Ср авг 05, 2015 4:30 pm

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение madschumacher » Чт авг 24, 2023 11:28 am

Shorku писал(а):
Чт авг 24, 2023 11:03 am
Дисперсионное взаимодействие зашито в динамической электронной корреляции, с которой по большому счету не помогут и дополнительные детерминанты. Зато немного поможет МР2, но не идеально - просто как пример, откуда ноги растут. Но сейчас набегут теоретики и если что поправят.
Нет, всё дело именно что в отсутствии доп. детерминантов, это буквально и есть причина и решение. MP2, CID, CC2, и прочие пост-ХФ методы ловят дисперсию (лучше или хуже) именно за счёт этих самых виртуальных возбуждений. На самом деле, если взять достаточно большой CASSCF, то и там дисперсия появится автоматически, без всяких MRPT методов, другое дело, что это дорого :lol:
И да узрел Охламон, что сие есть круть несусветная!

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 2021
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Реализация ab initio подхода в молекулярной механике

Сообщение amge » Чт авг 24, 2023 11:29 am

madschumacher писал(а):
Ср авг 23, 2023 3:26 pm
На самом деле, как ни странно, для некоторых молекул ХФ может быть более плохим вариантом, в сравнении с тем же MMFF94. В последнем (в отличие от ХФ) есть дисперсия, которая часто решает конформационные вопросы в больших и гибких молекулах.
+++
Например, молекулы, содержащие объёмные фрагменты, соединенные длинными гибкими линкерами, норовят свернуться в клубочек. Мол. мех. и ДФТ с дисперсионными поправками это воспроизводит, а ДФТ без дисперсии (и ХФ, наверное, тоже) предпочитает линейные формы.

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 7 гостей