Domanda:
Come posso calcolare la distribuzione della carica di una molecola d'acqua?
uhoh
2015-05-06 15:15:43 UTC
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Vorrei ottenere la densità di carica 3D di una molecola d'acqua per scopi di tracciamento (cioè non necessariamente super accurata). So che questo è un problema difficile, ma vorrei provarlo. Dato che attualmente sto utilizzando python, ho identificato PyQuante e PySCF e ho capito che dovrei imparare come eseguire i calcoli della teoria funzionale della densità (DFT). Prima di farlo, mi piacerebbe scoprire se c'è qualcos'altro là fuori che dovrei usare invece. Sono ben accetti più suggerimenti.

Ho installato PyQuante, che secondo il suo README.txt potrebbe essere più accessibile alla comprensione.

Ad esempio, il i grafici a colori in questa risposta danno un suggerimento di cosa sto parlando, anche se alla fine traccerò i contorni dell'intensità di campo e alcune linee di campo elettrico.

Mi piacerebbe per ottenere una grande tabella di valori (o espressioni / espansioni?), in modo da poter creare e lavorare personalmente con superfici e grafici di linee di campo.

Inoltre è possibile che esistano dati supplementari negli articoli pubblicati. Dove potrei trovarlo? Sebbene si tratti di dati esistenti, in realtà ho intenzione di dedicare del tempo per avere almeno una minima comprensione del calcolo stesso. Se DFT è, allora passerò del tempo a studiarlo.

In qualche modo non riesco a vedere cosa cerchi effettivamente di ottenere. Se vuoi un tavolo grande, cosa dovrebbe esserci in quel tavolo? Si prega di essere specifici su ciò di cui avete bisogno per la trama Cosa intendi con contorni di intensità di campo e linee di campo elettrico? Forse potresti aggiungere uno schizzo per illustrare qual è il tuo obiettivo. Ci sono molti [pacchetti di chimica quantistica] (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_quantum_chemistry_and_solid-state_physics_software) là fuori, alcuni di essi sono addirittura forniti con una documentazione. Fondamentalmente, ciò di cui hai bisogno è solo una mappatura della densità elettronica o della funzione d'onda ...
Cinque risposte:
#1
+6
Jan Jensen
2015-05-06 16:03:40 UTC
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Due suggerimenti: MolCalc: Calculate Properties> Polarity and Solvation fornisce un grafico di superficie 3D con il potenziale elettrostatico sovrapposto.

Un altro suggerimento è Avogadro / GAMESS / MacMolPlt. Vedi ad esempio qui

Grazie! Ho aggiunto alcune modifiche alla mia domanda. Sembra che questi non aiuteranno.
#2
+6
Qiming Sun
2015-07-03 11:40:37 UTC
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In pyscf, eseguiamo regolarmente molden.py per generare il file molden e tracciare la superficie orbitale con Jmol. Non dovrebbe essere troppo difficile scrivere piccoli script per generare densità o altra superficie di carica, quindi tracciare la superficie con Jmol. Le funzioni di base di cui probabilmente hai bisogno dovrebbero essere molto vicine alle funzioni usate dal modulo dft, come eval_ao, eval_rho.

Nella recente versione alpha 2 di Pyscf, è stato creato uno script pyscf / tools / cubegen.py aggiunto per generare il formato di file cubo gaussiano. Nella mia scatola Linux, la densità sembra a posto in Jmol. Puoi usarlo come esempio per generare altri formati Jmol.

OK, darò un'occhiata @qiming-sun. Attualmente fa DFT (così come HF?) Potrebbe essere sopra la mia testa - quando ho visto `mol.light_speed = 137.035989` (1 / struttura fine) nella documentazione ho deciso che potrebbe essere per persone che hanno già esperienza.
Devo dire che quello che voglio è la distribuzione della carica, (o i campi) in modo da poter fare il mio grafico. @qiming-sun, Ho bisogno della parte fisica - voglio fare io stesso la parte grafica / visualizzazione. Grazie!
DFT è disponibile. Il pacchetto presuppone che l'utente abbia una conoscenza di base della chimica computazionale. Fornisce molte funzioni fondamentali per ottenere operazioni di base come l'integrazione, la valutazione di base nello spazio reale, ecc. Le impostazioni predefinite dovrebbero essere sufficienti per la maggior parte dei casi e non è necessario modificare nulla per eseguire calcoli regolari, ad esempio DFT. Lo script cubegen.py è un esempio su come calcolare la densità di carica su meshgrid cubica con due righe di funzioni dft. È ancora necessario considerare il proprio formato dati per registrare le informazioni restanti, ad esempio la geometria molecolare.
#3
+5
Burak Ulgut
2015-05-06 15:35:25 UTC
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Se non stai cercando di imparare effettivamente questi calcoli e hai solo bisogno dei grafici di contorno, puoi utilizzare Arguslab.

Questo ti darà grafici illustrativi degli orbitali e della densità elettronica totale. Non saranno estremamente precisi ma saranno veloci.

Grazie! Ho aggiunto alcune modifiche alla mia domanda. Sembra che questo non aiuti.
#4
+5
Klaus-Dieter Warzecha
2015-05-07 11:08:38 UTC
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Hai bisogno di (alcune) conoscenze di base e degli strumenti per

  • generare un file di input con le coordinate della tua molecola e comandi quali calcoli eseguire

  • esegui il calcolo

  • postelabora i risultati

Tutti gli strumenti sono disponibili! A meno che tu non abbia accesso alle suite disponibili in commercio tramite il tuo istituto, ti suggerisco di utilizzare quelle che sono gratuite (come nella birra e libertà di parola gratis). In realtà, alcuni di questi strumenti gratuiti sono comunque una buona scelta!

  • I file di input possono essere generati utilizzando Avogadro, Molden, Gabedit o wxmacmolplt

  • Puoi eseguire i tuoi calcoli utilizzando NWChem, MPQC (entrambi sono nei repository di ogni recente distribuzione Linux) o GAMESS-US, che possono essere scaricati dopo la registrazione. Inoltre, ci sono pyscf e PyQuante, che hai menzionato nella tua domanda.

  • La maggior parte degli strumenti utilizzati per generare i file di input può essere utilizzato anche per la post-elaborazione.

Per citare lo slogan di un'azienda di scarpe:

Fallo e basta!

Wow! È esattamente quello di cui avevo bisogno! Questo mi terrà molto occupato ora. Apprezzo il tempo che hai dedicato a darmi il "quadro generale" di ciò che è disponibile.
#5
-2
Pu Zhang
2015-05-06 19:34:39 UTC
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Se hai bisogno solo della distribuzione della densità elettronica di una molecola d'acqua, non ha molto senso per te apprendere il metodo DFT. Anche se non credo che ci saranno tali dati là fuori, è abbastanza facile eseguire un tale calcolo per le persone che fanno regolarmente calcoli DFT. Ci vorranno diversi minuti. Il mio suggerimento è che trovi qualcuno che ti aiuti con il calcolo. Il calcolo potrebbe fornire i dati che descrivono la densità elettronica nello spazio 3D. Quindi puoi giocare con i dati da solo.

Benvenuti in chimica.SE! Penso che la tua risposta si riduca a "Il mio suggerimento è che trovi qualcuno che ti aiuti con il calcolo". Non mi piace DFT, quindi lascio che siano gli altri a decidere se questo dovrebbe essere un commento o meno.
Ciao @Pu Zhang, grazie per il tuo commento. Penso che abbia sempre senso imparare cose nuove. Anche se apprezzo il tuo punto, e senza dubbio ci vuole un serio investimento di tempo per * davvero * imparare DFT, mi sentirò divertente usare l'output senza almeno una comprensione superficiale.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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