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说明:氨基酸在水中通常会形成氢键。因此不能使用通常的溶剂化模型如COSMO、SCRF等等来描述,而应该将溶剂分子直接地与溶质分子同等地考虑在内。但溶剂分子的热运动导致溶剂分子相对于溶质的位置比较难以确定。
精确的处理这类问题,需要进行第一性原理分子动力学或者第一性原理的蒙特卡洛模拟,得到溶剂分子相对于溶质分子的位置。这样工作量比较大。
一个比较节省的,可靠性也较高的方式,是将溶剂分子按可能形成氢键的位置预先摆放在溶质分子附近,通过几何结构优化,找到溶剂分子相对于溶质分子的位置。然后基于这样的几何结构计算原子的电荷分配。
我们以甘氨酸举例。
1,初始猜测氨基酸在水中的分子结构,并优化(注意:泛函此处选择Camy-B3LYP,是由于B3LYP对氢键描述的不好。如有比camy-B3LYP更合适的泛函应参阅相关文献):
2,基于优化之后的结构,计算电荷分布(AIM或NBO。强烈不推荐Mulliken电荷,定性的可靠度太差),如何导入优化好的结构参考“结构优化”
保存,并运行。
3,查看AIM电荷或NBO电荷
在任意窗口,点击SCM LOGO > View
即可显示原子的Bader电荷。
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