Оптимизация отдельной Молекулы

Большая энергия и градиент указывает, что сформированная модельная структура далека от оптимальной. Основное напряжение создается из-за C-N и C-O расстояний.

Оптимизировать структуру:

1. Выбрать Geometry Optimization на меню Compute.

Открывается ячейка диалога Optimization Molecular Mechanics:

2. Заполнить ячейку диалога с показанными значениями, и нажать OK, Через некоторое время, минимизация закончена.

Линия состояния показывает следующие значения:

Энергия = 18.10

Градиент = 0.10

3. Когда оптимизация выполнена, снова измерить угол O-C '- O- торзионный угол - и N-C^α -C '-O :

O-C '-O угол = 123.9 градусов

N-C^α -C '-O скручивание = -51 и 99 градусов

Известно, что для неоптимизированной структуры, измеренный угол O-C '-O 120 градусов, а торзионные углы N-C^α -C '-O, имеют значения ±60 градусов и ± 120 градусов.

Позже в этом уроке, Вы используете N-C^α -C '-O угол, чтобы демонстрировать особенности молекулярной динамики HYPERCHEM, поэтому сохраните этот угол под каким либо названием.

С все еще выбранным углом, выберите Name Selection на меню Select.

Выберите - Other и напишите ncco, затем нажмите OK.

4. Сделать R-щелчок в пустой области, чтобы отменить выбранный угол.

Сохранение Структуры

Вы должны сохранить оптимизированную изолированную структуру аланина так, чтобы Вы могли сравнивать её с сольватированной структурой, которую Вы создаете позднее.

Сохранять структуру:

1. Открыть ячейку диалога Save в меню File, нажимая [Ctrl] + [S] как альтернативный выбор меню.

2. Удостоверитесь, что вы бран формат(расширение) файла как HIN.

3. Дайте имя файлу ala-gas.hin.

4. Сделать L-щелчок в ячейке Comments. Как показано в следующей иллюстрации, и войдите в комментарии для файла:

5. Выбрать OK.

Упражнение 2: Сольватировать Структуру

HYPERCHEM позволяет Вам размещать молекулярную систему в периодический блок молекул воды, чтобы моделировать поведение в водном растворе, как в биологической системе. В этом упражнении, Вы сольватируете цвиттерион аланина, который Вы создавали в 1 Упражнении.

Прежде, чем Вы продолжите работу, сделайте эти шаги:

1. Удалить обозначения с экрана, используя скрытые параметры настройки в ячейке диалога Labels.

2. Выбрать Periodic Box на меню Setup, чтобы открыть ячейку диалога Periodic Box Options.

Установка Периодических граничных условий

Чтобы сольватировать систему с HYPERCHEM, Вы определяете её в прямоугольную ячейку или куб с молекулами воды. Вы определяете габариты ячейки, размещаете растворенное вещество в центр, и определяете минимальное расстояние между растворителем и атомами растворенного вещества. HYPERCHEM устраняет все молекулы воды с атомами, которые оказываются ближе к атому растворенного вещества, чем указанное расстояние.

Определение Размера Periodic Box

Имеются несколько способов, чтобы определить размер периодическия блока. Например, он должен иметь размеры больше чем для Smallest box enclosing solute, которые появляются в ячейке диалога Periodic Box Options.

Размеры ячейки, по крайней мере, должны быть в два раза больше, чем размер растворенного вещества, чтобы избегать взаимодействия растворенного вещество - растворенное вещество, при использовании скрытых отсечек. Взаимодействия растворенное вещество - растворенное вещество можно также избежать и с меньшей ячейкой, уменьшая радиус отсечки после сольватации. Рекомендуется чтобы куб воды был образован из равностороннего куба минимально по 18.70136Å и произведение трех расстояний не больше чем 56.10408Å. Размеры, которые являются превышают число 18.70136Å, плохо минимизируют начальные столкновения.

Выбрать размер периодического блока:

1. Определить размер ячейки 12.0 10.0 12.0 Ангстрём, как показано на следующей иллюстрации.

2. Нажать OK.

Он размещает структуру в центр ячейки, окруженной 40 молекулами воды.

Обратите внимание: потому что ориентации молекул воды в ячейке не симметричные, Вы можете иметь с меньше чем 40 молекул воды, после того, как те, которые будут располагаться слишком близко к вашей структуре, удалены. Если это случится, то результаты Ваших вычислений могут быть совершенно другими, чем данные в этом уроке. Это будет зависеть от того, как ваша структура ориентируется прежде, чем Вы сольватируете её.