求助：怎么解决苯环以及苯环连着的H、N原子不在同一平面上的问题

yihanxu

老师好，大家好，能量极小化后的分子结构（见附件）中苯环以及苯环连着的氢不在同一平面上，请问该怎么改才能使他们在一个平面上呢？是在[ dihedraltypes ] ; impropers中定义吗？
谢谢。

sobereva

把对应的二面角参数的力常数设大点再试

wbn

improper dihedral 可以用与proper dihedral 相同方式来定义。可以看到你的top 文件里已经把improper dihedral 的参数列出了，但是在itp 文件里却没有写出相应的角。你应该在 itp 文件里面 [ dihedrals ] 这个section 里面把所有的improper dihedrals 都列上去，举个例子，在苯环的一个improper dihedral中，原子3是中间的CA，原子4是与3相连的HA，原子1和2是和3相连的CA，那么这个 mproper dihedral 可以写作：

1    2    3    4    1    180    4.60240    2 ;

注意我给出的函数势能在0度和180度时最小，所以原子的顺序不太所谓，如果你的函数只有一个最小点的话要注意原子顺序。

其次，对于你这个分子我不觉得没加improper二面角会导致这么大的torsion，如果你把所有的proper dihedrals 都正确加了进去，那么这些原子就已经应该在同一个平面上了。因为这些二面角主要是由所有的CA-CA-CA-CA， HA-CA-CA-HA， 以及 CA-CA-CA-HA的proper二面角决定的，improper dihedral 只是起一个辅助作用。

我大致看了一下你的文件，好像没看出什么问题，但你还是应该把我说的二面角仔细检查一下。还要注意C-C-N-C 角的定义，这是一个90度的角吗？这样的角比较难定义。而且这个角的正确定义对于你的分子极为重要，一定要找到非常可靠的参数。我看你的文件中把这个角也定义在了0度或180度，当然如果这是你scan的结果，那也是有可能的，但是一定要小心。还有你一个分子单元中定义了CA， CC 和 CD 三种C原子，它们有什么区别？我感觉你一个重复单元里就两种C原子。

另外我建议二面角类型全部使用type 1 或者 type 3, 我不太清楚type 4和9与type 1有什么区别，但用type 1绝对不会有错的。

yihanxu

wbn 发表于 2019-3-7 15:55
improper dihedral 可以用与proper dihedral 相同方式来定义。可以看到你的top 文件里已经把improper dihed ...

谢谢您的留言，非常有帮助，谢谢您了。
关于二面角类型1,4,9，我找到了点说明，贴在这里：
Improper dihedrals: periodic type
This potential is identical to the periodic proper dihedral (see below). There is a separate dihedral type for this (type 4) only to be able to distinguish improper from proper dihedrals in the parameter section and the output.

Proper dihedrals: periodic type
There is the standard type 1 which behaves like any other bonded interactions. For certain force fields, type 9 is useful. Type 9 allows multiple potential functions to be applied automatically to a single dihedral in the [ dihedral ] section when multiple parameters are defined for the same atomtypes in the [ dihedraltypes ] section.
------GROMACS manual 2018.4, p81

yihanxu

用pdb2gmx命令生成的.gro文件中，每个重复单元包含两个苯环和两个氮（见下图），第二个苯环和N不在同一平面上该怎么解决呢？forcefiled.itp中不是用原子类型定义的吗，比如cd cd cd ne 4 180.00 4.60240 2已经都定义了呀？谢谢。重复单元有两个环，第一个是苯环（c原子类型为ca），第二不是纯苯环（c原子类型为cc和cd），会是这个原因吗？有交替的双键的结构不是原子在同一平面的吗？
跑起来em或md的时候会明显趋于平面结构，但是仔细看还是能看出来原子并不是完全在一个明面上的。

yihanxu

sobereva 发表于 2019-3-7 15:51
把对应的二面角参数的力常数设大点再试

老师好，我遇到了5楼的问题，把forcefield.ito中的kd改成1000也没变化呢。

sobereva

yihanxu 发表于 2019-3-12 08:17
老师好，我遇到了5楼的问题，把forcefield.ito中的kd改成1000也没变化呢。

我没时间仔细看你的文件，力常数设大还不行那就是拓扑文件里的项的设置问题