GAMESSでcation-πを計算してみる。
Cation-πってどのくらい安定化すんだろうか?と思っていたので計算してみる。
RCSBを適当にあさって見つけた、1R9LのBETとTRP188を切り出してモデル化する。
で、GAMESSで計算。
最初は6-31G+(d,p)で最適化しようと思ったのだけど、macbookだと全然終わらん。なのでSTO3Gでいいやと。TRPは無駄に計算量が増えるのだけどPHE,TYRあたりでモデル化できるのであればmacbookでも6-31G+(d,p)で計算できるような気がする。
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RESULTS OF KITAURA-MOROKUMA ANALYSIS
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HARTREE KCAL/MOLE
ELECTROSTATIC ENERGY ES= -0.011414 -7.16
EXCHANGE REPULSION ENERGY EX= 0.008788 5.51
POLARIZATION ENERGY PL= -0.001679 -1.05
CHARGE TRANSFER ENERGY CT= -0.007053 -4.43
HIGH ORDER COUPLING ENERGY MIX= 0.000166 0.10
TOTAL INTERACTION ENERGY, DELTA-E= -0.011193 -7.02
水素結合と同じくらいの強さかな。
以下、STO-3Gで構造最適化した座標を使ってつくったインプット
$BASIS GBASIS=STO NGAUSS=3 NDFUNC=1 $END
$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=MOROKUMA MAXIT=200 ICHARG=1 MULT=1 $END
$MOROKM IATM(1)=17 ICHM(1)=1 $END
$DATA
W188_BET.out
C1
N 7.0 26.56861 22.88472 72.47206
C 6.0 25.05591 23.05763 72.38527
C 6.0 27.18276 23.04159 71.08205
C 6.0 27.14794 23.94295 73.40648
C 6.0 26.89124 21.49601 73.01604
H 1.0 24.65761 22.29324 71.71973
H 1.0 24.84300 24.05067 71.99229
H 1.0 26.95089 24.04166 70.71972
H 1.0 26.73892 22.29197 70.42917
H 1.0 28.26387 22.89551 71.15590
H 1.0 26.89847 24.92550 73.00913
H 1.0 28.22884 23.81270 73.44995
H 1.0 26.70726 23.81001 74.39332
H 1.0 26.46855 20.75492 72.33939
H 1.0 26.44825 21.40230 74.00640
H 1.0 27.97398 21.38820 73.06968
H 1.0 24.63622 22.94695 73.38408
C 6.0 30.61324 20.49644 72.40614
C 6.0 30.47183 21.03406 71.19420
C 6.0 30.79531 21.59051 73.36029
C 6.0 30.75216 22.77934 72.62888
C 6.0 31.00908 21.63948 74.74382
N 7.0 30.43745 22.45766 71.27884
C 6.0 30.92671 24.02761 73.23103
C 6.0 31.18435 22.86580 75.34238
C 6.0 31.14962 24.05129 74.58925
H 1.0 30.33993 20.55500 70.23268
H 1.0 31.04481 20.72825 75.32842
H 1.0 30.86231 23.00634 70.52231
H 1.0 30.90815 24.93911 72.64846
H 1.0 31.36065 22.92555 76.40870
H 1.0 31.30378 24.99933 75.08996
H 1.0 30.61446 19.44515 72.64676
$END
すぐできる 量子化学計算ビギナーズマニュアル (KS化学専門書)
GAMESSのPROJCT=.F.
ありがちなエラー。
*** ERROR! THERE ARE NOT 5 OR 6 TRANS/ROT MODES NUM
そういう場合には
$statpt projct=.f. $end
と入れとく
SVPEのインプット
こんな感じ？
$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 NDFUNC=1 DIFFSP=.TRUE. $END
$CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE DFTTYP=B3LYP NUMGRD=.T. $END
$SVP $END
$STATPT OPTTOL=0.0001 NSTEP=200 $END
$DATA
Title
C1
O 8.0 -4.21789 1.92792 0.00000
H 1.0 -3.25037 1.97435 0.00000
H 1.0 -4.49708 2.85544 0.00000
$END
多分だめだな。あとでやり直す
macbookで量子化学計算
GAMESSでSVPE
GUESSがヒュッケルでよいのかなぁ？と。走らせてみたいだけなのでまぁよしとする。
$contrl scftyp=rhf runtyp=energy $end
$system mwords=4 $end
$basis gbasis=n31 ngauss=6 ndfunc=1 npfunc=1 $end
$guess guess=HUCKEL norb=16 $end
$scf nconv=8 $end
$svp nvlpl=3 rhoiso=0.001 dielst=78.304 nptleb=1202 $end
$data
CH3CONH2 cgz geometry RHF/6-31G(d,p)
C1
C 6.0 1.361261 -0.309588 -0.000262
C 6.0 -0.079357 0.152773 -0.005665
H 1.0 1.602076 -0.751515 0.962042
H 1.0 1.537200 -1.056768 -0.767127
H 1.0 2.002415 0.542830 -0.168045
O 8.0 -0.387955 1.310027 0.002284
N 7.0 -1.002151 -0.840834 -0.011928
H 1.0 -1.961646 -0.589397 0.038911
H 1.0 -0.752774 -1.798630 0.035006
$end
結果
SVPE SOLVATION METHOD ENERGIES
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SOLUTE INTERNAL ENERGY = -207.98571642
[SURFACE POLARIZATION ENERGY] = -0.02089990 ( -13.11489 KCAL/MOL )
[VOLUME POLARIZATION ENERGY] = 0.00033438 ( 0.20982 KCAL/MOL )
[VOL POL OUTER LAYER ENERGY] = 0.00000212 ( 0.00133 KCAL/MOL )
REACTION FIELD FREE ENERGY = -0.02056552 ( -12.90506 KCAL/MOL )
TOTAL FREE ENERGY IN SOLUTION = -208.00628195
macbookでGAMESS
rungmsをちょっと書き換える必要がある。 あとgmsにalias切った。
set TARGET=sockets
set SCR=/Users/kzfm/gamess/scr
set GMSPATH=/Users/kzfm/gamess
# location where the .dat and .irc files go
set USERSCR=/Users/kzfm/scr
#
set JOB=$1 # name of the input file xxx.inp, give only the xxx part
set VERNO=$2 # revision number of the executable created by 'lked' step
set NCPUS=$3 # number of compute processes to be run
# provide defaults if last two arguments are not given to this script
if (null$VERNO == null) set VERNO=Jan122009R1
if (null$NCPUS == null) set NCPUS=1
水の構造最適化用インプットファイル
$CONTRL RUNTYP=OPTIMIZE SCFTYP=RHF MULT=1 MAXIT=100 UNITS=ANGS
$END
$SYSTEM TIMLIM=10000 MWORDS=30 MEMDDI=10 $END
$BASIS GBASIS=N31 NGAUSS=6 NPFUNC=1 NDFUNC=1 $END
$GUESS GUESS=HUCKEL $END
$DATA
H2O RHF/6-31G(D P) OPTIMIZE
CNV 2
O 8.0 0.00000 0.00000 0.00000
H 1.0 0.87 0.00 -0.50
実行
gms h2o.inp > h2o.out
macbookにGAMESS
DMPKブームがきた！とか思っていたのだけど、突然量子化学計算に引き戻された。
macbookにGAMESSを入れる。とりあえず64bitのを入れた。
溶媒効果を取り入れた計算がしたかったので、exampleを見てたらPCMのサンプルがあったので、これをながしてみる(exam31)
$contrl scftyp=rhf runtyp=optimize nzvar=12 $end
$system timlim=2 mwords=2 $end
$pcm solvnt=water $end
$basis gbasis=n31 ngauss=6 ndfunc=1 $end
$guess guess=huckel $end
$zmat izmat(1)=1,1,2, 1,2,3, 1,3,4, 1,3,5, 1,3,6,
2,1,2,3, 2,2,3,4, 2,2,3,5, 2,2,3,6,
3,1,2,3,4, 3,1,2,3,5, 3,1,2,3,6 $end
$statpt opttol=1d-5 $end
$data
Methanol in PCM water...starting at gas phase geom
Cs
H 1.0 -1.0616171503 0.8036449245 0.0000000000
O 8.0 -0.6870131482 -0.0653470836 0.0000000000
C 6.0 0.7093551399 0.0291827007 0.0000000000
H 1.0 1.0836641283 0.5408321444 0.8835398105
H 1.0 1.0975386849 -0.9797829903 0.0000000000
$end
実行結果(抜粋)
FREE ENERGY IN SOLVENT = -72190.31 KCAL/MOL
INTERNAL ENERGY IN SOLVENT = -72185.33 KCAL/MOL
DELTA INTERNAL ENERGY = 0.00 KCAL/MOL
ELECTROSTATIC INTERACTION = -4.97 KCAL/MOL
PIEROTTI CAVITATION ENERGY = 0.00 KCAL/MOL
DISPERSION FREE ENERGY = 0.00 KCAL/MOL
REPULSION FREE ENERGY = 0.00 KCAL/MOL
TOTAL INTERACTION = -4.97 KCAL/MOL
TOTAL FREE ENERGY IN SOLVENT = -72190.31 KCAL/MOL
さすがに一瞬で終わる。実用を考えるとPerlMolとかopenbabelのオブジェクトからインプットを吐き出して計算させてその結果をオブジェクトにして返すモジュールがあれば素晴らしいのだが。
量子化学専門のヒトは長いインプットから長いアウトプットを出して、それをなめまわす傾向はあるよな(偏見？)
普通のプログラムだとデバッグオプションとかverbose的な扱いの冗長ログが標準というか、、、、
丹念に見るって言うのかなぁ。「必要に応じて覗く」じゃなくて「常に完全に把握する」みたいな感じか。