请问碳纳米管会和小分子有静电作用吗？建立top时原子类型的选择会对结果产生影响吗？

jase20

碳纳米管的C是sp2杂化形式，或者说介于sp2和sp3杂化之间，外层有p轨道的 大面积重叠，形成离域pi键；可以在写n2t文件的时候，指定了所带电荷为零，那么还会有静电相互作用的存在吗？那么模拟中碳纳米管和小分子之间的吸附作用主要依靠什么相互作用力呢？
还有一个问题，就是在写amber立场下的n2t文件时，对于C原子的选择，有很多种，如下：
C                 12.01000    ; sp2 C carbonyl group
CA                12.01000    ; sp2 C pure aromatic (benzene)
CB                12.01000    ; sp2 aromatic C, 5&6 membered ring junction
CC                12.01000    ; sp2 aromatic C, 5 memb. ring HIS
CK                12.01000    ; sp2 C 5 memb.ring in purines
CM                12.01000    ; sp2 C  pyrimidines in pos. 5 & 6
CN                12.01000    ; sp2 C aromatic 5&6 memb.ring junct.(TRP)
CQ                12.01000    ; sp2 C in 5 mem.ring of purines between 2 N
CR                12.01000    ; sp2 arom as CQ but in HIS
CT                12.01000    ; sp3 aliphatic C
CV                12.01000    ; sp2 arom. 5 memb.ring w/1 N and 1 H (HIS)
CW                12.01000    ; sp2 arom. 5 memb.ring w/1 N-H and 1 H (HIS)
C*                12.01000    ; sp2 arom. 5 memb.ring w/1 subst. (TRP)
好像没有专门针对碳纳米管的原子类型，而且，我在写n2t的时候已经定义过c的电荷全部为零，并且键长也已经规定好了，那么此处原子类型的选择还会对我的模拟结果产生影响吗？如果有的话，应该选择哪一个呢？（我选择的是C）

sobereva

参考
使用Gromacs模拟碳纳米管的一个简单例子
http://sobereva.com/268

纳米管模拟时候原子电荷都是0（除非修饰过的）。和小分子之间有范德华作用。但如果想更准确描述pi电子与小分子的静电相互作用，就需要用更高级的模型了，比如考虑原子四极矩，gmx就没法实现了。

ggdh

gmx 好像可以用drude极化力场。可用描述一下诱导偶极和偶极之间的静电作用。。

jase20

ggdh 发表于 2017-5-21 14:04
gmx 好像可以用drude极化力场。可用描述一下诱导偶极和偶极之间的静电作用。。

谢谢你，请问drude极化力场可以描述出纳米管 pi 电子的作用吗？

jase20

sobereva 发表于 2017-5-21 10:01
参考
使用Gromacs模拟碳纳米管的一个简单例子
http://sobereva.com/268

谢谢sob老师，也就是说原子类型的选择其实对这个体系的影响可以忽略对吗？那如果考虑QM/MM方法能够描述出PI电子的相互作用吗？

sobereva

ggdh 发表于 2017-5-21 14:04
gmx 好像可以用drude极化力场。可用描述一下诱导偶极和偶极之间的静电作用。。

drude极化力场能等效表现原子可极化偶极，但是四极矩表现不了，而pi电子云的特征是在垂直于平面方向伸展，得靠四极矩描述

sobereva

jase20 发表于 2017-5-21 21:43
谢谢sob老师，也就是说原子类型的选择其实对这个体系的影响可以忽略对吗？那如果考虑QM/MM方法能够描述出 ...

没有哪个力场专门给碳纳米管、板用的，而这类体系的碳的电子结构有比较接近于芳香碳，所以就用力场里芳香碳原子类型就可以
QMMM的QM区可以表现pi电子特征

jase20

sobereva 发表于 2017-5-21 23:57
没有哪个力场专门给碳纳米管、板用的，而这类体系的碳的电子结构有比较接近于芳香碳，所以就用力场里芳香 ...

谢谢sob老师，感觉明白了不少。

jase20

sobereva 发表于 2017-5-21 23:57
没有哪个力场专门给碳纳米管、板用的，而这类体系的碳的电子结构有比较接近于芳香碳，所以就用力场里芳香 ...

sob老师您好，突然想起的一个问题，如果普通的md模拟不能表现纳米管的pi电子，那么纳米管的仿真模拟的结果不是没有太大意义吗？

sobereva

jase20 发表于 2017-5-26 11:11
sob老师您好，突然想起的一个问题，如果普通的md模拟不能表现纳米管的pi电子，那么纳米管的仿真模拟的结 ...

有意义。即便不表现pi电子，pi-pi堆积行为还是能正常表现的（靠范德华作用），而且pi氢键这种作用本身强度弱，很容易被热运动破坏，就算没表现出来也没太大问题。