0非常に大きな分子を計算するとき、その計算時間を削減する方法としてQM/MM法が現在有力な方法の一つとなっています。大きな分子においては全ての原子が重要ではなく、多くの原子は立体的な影響のみで、電子状態が重要な寄与を果たすのは一部であるという考え方は、直感的に受け入れやすいものです。initio法や半経験法,分子力学」という風に区分して計算できれば、計算資源の節約につながります。分子力学)を割り当てることができます。GAMESSではONIOM法の基となったIMOMM/SIMOMM法が実装されています。これは、分子を2つのレイヤーに切り分け、一方に量子力学計算を、もう一方に分子力学計算を割り当てます。分子力学のエンジンとしてはTINKERが使われています。ここでは、IMOMM法を使ったQM/MM計算の簡単な例を紹介します。例として、Di(1-Adamantyl)methanol(DAM)のQM/MM計算を示します。GAMESSに於けるQM/MM法の入力には2つのパターン:QM部分を$DATAグループで明示する方法と$DATAグループを使わない方法がありますが、ここでは入力作成が簡単な後者で説明します。Fig.1に、DAMの平面構造式とQM/MM計算の切り分けを示します。2つのアダマンチル基は立体的な影響のみを考慮してMM3、コアのメタノール部分は高精度のB3LYP/6-31Gで計算します。Fig.3Fig.2TINKERの入力ファイルを作成できるFacioでモデリングを行います。アダマンチル基の導入は2つのPDBファイルの結合により行います(Fig.2)。ここで、[Calculations>TINKER-MM3]でMM3計算を行います。すると、TINKERの実行ファイルと同じフォルダに「Facio.xyz」というTINKER形式のファイルが生成しますが(Fig.3)、この中身をコピーしてGAMESS用の入力ファイルを作成します。入力ファイルの作成QM/MM法の入力ファイルは、以下の形式になります。$ENDまずポイントとなるのは$CONTRLグループの「COORD=TINKER」で、これを指定することで$DATAグループはスキップされ、代わりに$TINXYZグループでTINKER形式の座標指定をします。$ZMATグループで内部座標自動発生を指定し、$TINXYZグループ内に、Facio.xyzからコピーしたTINKER形式の座標を入れます。1170(1995).)を指定※1、IQMATM(1)で、QM法を用いる($CONTRL,$BASISによるモデル化学を適用する)原子を番号で指定します。切断部分は自動的に水素が補完されます。$TINKEYでパラメータファイルをフルパスで指定します。$TINKEYは上記のように一行一行改行する必要があります。計算の実行と結果の抽出Fig.4計算はbatmaker.exeでbatファイルを作成して実行します。755(2.0GHz)で9.7分で終了しました。このoutファイルをFacioやWinmostarで読み込んでも、コア部分のメタノールしか表示されません。Model」という部分があり、ここが全原子の座標になります(Fig.4)。xyz形式)、xyzファイルとして保存し、Facio(またはWinmostar)で開くことで最適化構造を拝むことができます(Fig.5)。IMOMM法とSIMOMM法IMOMM法はキャップ原子(QM部分とMM部分の切断面にかぶせる原子で、通常は水素をよく使います)の構造パラメータが固定されていて、SIMOMMはキャップ原子の位置も含めて構造最適化できます。$DATAでQM部分を指定する時は、キャップ原子を後ろにまとめるように指定します。このとき、キャップ原子を水素以外に変えることもできます。$DATAを使うときの注意点として、$LINKのIQMATM(1)=a,b,c...の指定を$DATAと整合性が取れるようにする必要があり、例えば$TINXYZで4番炭素,8番酸素をQMに指定する際、$DATAでは1番酸素,2番炭素となっていたならば、IQMATM(1)=8,4という風になります(数字を小さい順に4,8と並べて書くと、この対応が乱れて計算がうまくいきません)。コメントをキャンセルコメントを投稿するにはログインしてください。