Компьютерная химия - для химиков и биологов

Кто-нибудь имел дело с и может сказать что-нибудь о?

Сейчас сижу, никого не трогаю, ковыряюсь с HyperChem 7.5. Это одна из программ, которые можно в инете нарыть нахаляву. Из халявных есть еще GAMESS (вариант - PCGAMESS, МГУ-шная доработка), но он у меня чегой-то не раззиповывается, сцука, пароль хочет... Вроде пишут, что GAUSSIAN крут, но - платно, господа...

Так вот сижу, гляжу, и думаю - куды крестьянину податься? С чем возиться-то лучше, стоит ли тратить время на энтот самый HyperChem, или лучше пытаться раскрыть GAMESS, или вовсе искать GAUSSIAN, али что еще?

На первый взгляд вроде как программулина ничего, симпатичная. Молекулки там рисовать можно, белки из аминокислот набирать, и так далее и тому подобное. Но вот чего дальше-то будет?

увы, знакомых с квантов нет, но если чё, поспрошаю...

Докладываю: первые впечатления весьма приятственные.
Работать весьма удобно, по крайней мере - на уровне "поиграться". Структура молекулы (вернее, её
набросок) задаётся просто, программа сама по наброску
моделирует 3Д-структуру, считает и строит молекулярные
орбитали, поверхности потенциалов и заряды на атомах.
Впервые узнал, как выглядят молекулярные орбитали
C2H5OH ;D

Правда, со многим еще не разобрался. Например, с
тонкостями типа задания спинов при первичном расчёте
структуры молекулы.

Кто-нибудь имел дело с и может сказать что-нибудь о?

 

Было дело... Возился... Года два, если уже память не изменяет.

Сейчас сижу, никого не трогаю, ковыряюсь с HyperChem 7.5. Это одна из программ, которые можно в инете нарыть нахаляву. Из халявных есть еще GAMESS (вариант - PCGAMESS, МГУ-шная доработка), но он у меня чегой-то не раззиповывается, сцука, пароль хочет... Вроде пишут, что GAUSSIAN крут, но - платно, господа...

 

В этой области, как правило, всё платное. Квантовохимические программы были, скажем так, "дополнительным заданием" для меня. Набольшее время я работал с парочкой программ молекулярной динамики. Из известных мне квантовохимических программ могу назвать ещё пакет "Material Studio", платный, естественно.

Так вот сижу, гляжу, и думаю - куды крестьянину податься? С чем возиться-то лучше, стоит ли тратить время на энтот самый HyperChem, или лучше пытаться раскрыть GAMESS, или вовсе искать GAUSSIAN, али что еще?

 

Один ну очень уважаемый мною химик-органик сказал: "Универсальная программа всегда будет делать одно конкретное действие хуже 'узкозаточенной', но она универсальная. HyperChem и есть та самая универсальная программа". Кстати, химики у нас для получения начальных приближений для GAMESS'а использовали именно HyprerChem. Очень хорошее сочетание получилось.

Преимуществом HyperChem'а является наглядность. Если какой глюк лезет (атом не туда "улетает" и т.п.)--- это видно. С GAMESS'ом такие трюки гораздо сложнее проворачиваются. Поэтому HyperChem и удобен на начальном этапе вычислений, когда атомы "набросаны" как попало.

На первый взгляд вроде как программулина ничего, симпатичная. Молекулки там рисовать можно, белки из аминокислот набирать, и так далее и тому подобное. Но вот чего дальше-то будет?

 

А дальше будет ужас. Просто ужас. Даже, казалось бы, "лобовые" квантовохимические расчёты у разных программ приводят к разным результатам... Выяснение ответа на вопрос: "Кто точнее?" сводится к разгибанию/загибанию пальцев...

Впрочем, я, возможно, зря вас пугаю. Какая задача-то?

Задача достаточно неопределённая Родственники-химики попросили помочь (в стиле "поди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что") сделать публикацию (публикация нужна позарез, а ничего по экспериментальной части сделать не получается по причине глубокой запущенности ситуации в институте - ни реактивов, ни посуда, "поле чисто и место ровно").
Поэтому нужно чего-нибудь умное ;D посчитать на тему соединений металлов с диоксимами (молекулы относительно небольшие, без водородов - 30-40 атомов). Есть некий класс этих соединений, полученный лет 25 назад, по ним есть данные рентгеноструктурного анализа, ИК-спектры, еще чего-то - в общем, промереня вся геометрия (межатомные расстояния, углы), и колебательные спектры есть. Требуется сосчитать что-нибудь не слишком бестолковое и не особо обременительное
Я мельком поглядел, чего народ считает - ну, молекулярные орбитали считают, заряды на атомах там. Попалась публикация какого-то МГУ-шного вестника - там помимо орбиталей и зарядов посчитали еще какую-то муть на тему колебаний, и построили на графике три кривые (прямые, почти параллельные) по четырём (!) точкам безо всякого даже намёка на погрешность, при этом назвали график самым ценным результатом работы, показывающим различия (!) в поведении молекул с разными металлами - я валялся.

Поэтому хотелось бы в первую очередь знать - что сейчас считают серьёзные люди, какие результаты рассчётов считаются достаточно ценными (читай - достойными публикации) для относительно небольших неорганических молекул. И можно ли эти рассчёты провести с приемлимой точностью малой кровью - хоть на том же HyperChem-е. Насколько, кстати, у него точность хромает по сравнению с более специализированными программами? Надо полагать, что чем меньше молекула - тем меньше разночтения? Может, для моей задачи его и хватит - ведь не белки считать собираюсь?

В этой области, как правило, всё платное.

 

Так и GAMESS и РСGAMESS вроде ж бесплатные?
Ну в самом крайнем - ломаные, наверное, можно найти?

С GAMESS'ом такие трюки гораздо сложнее проворачиваются.

 

А вроде для ГАМЕССА можно воспользоваться каким-нибудь визуализатором, мельком попалось - ViewMol3D?

А дальше будет ужас. Просто ужас. Даже, казалось бы, "лобовые" квантовохимические расчёты у разных программ приводят к разным результатам... Выяснение ответа на вопрос: "Кто точнее?" сводится к разгибанию/загибанию пальцев...

 

Так эта врождённая беда любых численных расчётов... Если раньше наука делилась на эксперимент и теорию, то теперь появилась третья ветвь - численный эксперимент. Причём как она соотносится с первыми двумя - вообще говоря, покрыто мраком ;D

Задача достаточно неопределённая... Требуется сосчитать что-нибудь не слишком бестолковое и не особо обременительное

 

Здесь я не силён. Мне самому нужно подобную задачу срочно решить в области квантовой теории рассеяния для ядерных систем небольшого числа тел. ;D Я--- не химик. Для решения такой задачи кругозор и опыт нужОн.

Я мельком поглядел, чего народ считает... Поэтому хотелось бы в первую очередь знать - что сейчас считают серьёзные люди, какие результаты рассчётов считаются достаточно ценными (читай - достойными публикации) для относительно небольших неорганических молекул.

 

Организация, где я "гонял" все вышеупомянутые программы, занималась белками, точнее, попытками вычислить энергию связи белка и лиганда. Публиковали там практически всё. Почти без разбора. Причём, поскольку люди там собрались серьёзные, то публиковались в довольно уважаемых научных журналах. Но тут уже рекламно-маркетинговые тонкости начинаются.

И можно ли эти рассчёты провести с приемлимой точностью малой кровью - хоть на том же HyperChem-е. Насколько, кстати, у него точность хромает по сравнению с более специализированными программами? Надо полагать, что чем меньше молекула - тем меньше разночтения? Может, для моей задачи его и хватит - ведь не белки считать собираюсь?

 

На сколько я понимаю, вы правы. Да. Можно и при помощи HyperChem'а расчёты произвести.

Теперь о точности, немного в сторону. Наши химики очень хорошо отзывались о HyperChem'е (HC). Очень часто доверяли именно ему. И не без оснований. Регулярно выяснялось, после разбирательств с очередным случаем, что в GAMESS'е атом "убежал" куда-нибудь. А в HC это вы сразу увидите.

Так и GAMESS и РСGAMESS вроде ж бесплатные?
Ну в самом крайнем - ломаные, наверное, можно найти?

 

Если ничего не изменилось, то GAMESS распространяется под GNU GPL. Но это одно из немногих счастливых исключений.

А вроде для ГАМЕССА можно воспользоваться каким-нибудь визуализатором, мельком попалось - ViewMol3D?

 

Fakir! Вы просто бальзам на душу льёте! Как давно я уже не слышал этих названий!

Тут проблема: нужно сделать визуализатор не результатов вычислений, а визуализатор, отображающий данные в ходе вычислений. Понятно? Люди плохо воспринимают статическую картинку, а вот движущееся что-то--- гораздо лучше. А извращаться и "сбрасывать" в файл данные о каждом "шаге" можно, но это уже не для "посчитал и забыл".

Так эта врождённая беда любых численных расчётов... Если раньше наука делилась на эксперимент и теорию, то теперь появилась третья ветвь - численный эксперимент. Причём как она соотносится с первыми двумя - вообще говоря, покрыто мраком ;D

 

;D ;D ;D

Кто-нибудь имел дело с и может сказать что-нибудь о?

Сейчас сижу, никого не трогаю, ковыряюсь с HyperChem 7.5. Это одна из программ, которые можно в инете нарыть нахаляву. Из халявных есть еще GAMESS (вариант - PCGAMESS, МГУ-шная доработка), но он у меня чегой-то не раззиповывается, сцука, пароль хочет... Вроде пишут, что GAUSSIAN крут, но - платно, господа...

Так вот сижу, гляжу, и думаю - куды крестьянину податься? С чем возиться-то лучше, стоит ли тратить время на энтот самый HyperChem, или лучше пытаться раскрыть GAMESS, или вовсе искать GAUSSIAN, али что еще?

На первый взгляд вроде как программулина ничего, симпатичная. Молекулки там рисовать можно, белки из аминокислот набирать, и так далее и тому подобное. Но вот чего дальше-то будет?

 

Могу ACD-labs подкинуть. С ломанного диска копия.
Всем сестрам по серьгам, тьфу. химикам по плюсам.
Ибо сие еть наука.

Кто-нибудь имел дело с и может сказать что-нибудь о? улыбка

 

Имел дело. Сказать могу, но немного, забанят. ;D Имел дело с Mopac 6 и 7. Однако сейчас лежит перед носом диск со всяческим добром, наподобие ChemOffice2002(mopac там встроенный, в частности), Gamess, Gaussian, HyperChem и т.д. . И тоже маюсь: осваивать, или нет?
Посему рекомендации опытных юзверей выслушаю с удовольствием.

гы, так про металлоорганику. у меня сосед занимается. правда он синтетик. поспрошаю

Гаммес очень шутро работает, по линухом особенно, но требует хранения всех промежуточных результатов вычислений в оперативке.

Если задача слишком сложная долго будете искать компьютер для рассчета.

Гиперхему с этом плане все равно он умеет дампить на диск, порой файлы создаются по нескольку гигов, тормоза при этом страшенные.

Мопак считает только методами молекулярной динамики, аб-инитио не может. Зато может считать одномерно-периодические структуры, а дополнительная примочка мосол даже трехмерно-периодические.

файлы описания структуры молекулы стандартизированы и конвертируются легко между любыми программами, так же без особых трудов пишутся руками.

Вот такой вопрос: допустим, есть данные по координационным соединениям, с несколькими металлами - Ni, Fe(II), Cu(II). Они получены, есть по ним рентгеноструктурный анализ, колебательные спектры.

Если посчитать, скажем, молекулярные орбитали, заряды на атомах и т.п для этих соединений, сравнить с экспериментом, и попробовать посчитать то же самое для аналогичных соединений с другими металлами (которые еще не получены), типа предсказать свойства с умным видом - это не полная фигня получится, что-то осмысленное? Какое мнение товарищей химиков - можно из этого на публикацию дохленькую накроить?

Пара вопросов по HyperChem-у:

Какой базис лучше использовать для относительно небольших координационных соединений?
Я так понял, там есть какие-то тонкости с использованием d-орбиталей, но не понял - какие?

Попалось на глаза утверждение, что хотя HyperChem и считает колебательные спектры, его расчётам верить нельзя. Это действительно так? Или не всё так плохо, и он врёт, может быть, только на больших молекулах (типа белков, скажем), а на небольших еще приемлим?

Доброго времени суток,
я химик, но не квантовик.
С HyperChem дело имел, но скорее баловался, чем делал чтото серьёзное, поэтому по базисам (очевидно для ab initio) ничего путнего не смогу сказать.
В серьёзной литературе видел, что ссылаются в основном на Gaussian.

Есть форум химиков www.chemport.ru/guest2, может Вам туда постучатся. Там кстати один из разработчиков PCGAMESS был замечен недавно.

Эх, непонятки уже начали возникать с HyperChem-ом
Для махоньких молекул, типа воды или спирта - всё нормально, молекулярные орбитали считает. А когда пытаются сделать то же самое для диоксимина никеля (Geometry optimisation полуэмирическим методом сделана) - хрен-ма, опция Orbitals даже не активируется Никак не могу въехать - почему? То ли есть какой-то граничный размер молекулы, начиная с которого он не тянет расчёт (хотя это как-то сомнительно смотрится), то ли еще что... И вроде пробовал разные методики задавать - не помогает, неактивна опция и всё тут...

Спустя пару лет решил снова чуток покопаться.
Речь буду вести только и исключительно о ГиперХеме - с прочими пакетами связываться пока ни малейшего желания не имею, а тут хоть немного место прикормлено.

Поискал литературу и пособия по сабжу - в дополнение к родным его мануалам - они всё-таки достаточно неудобны и водянисты, некоторые вопросы толком не освещены, несмотря на огромный листаж. Опять-таки на английском, в результате с учётом объёма работается с ними раза в два медленнее.
Особенно хотелось бы найти толковый и внятный обзор базисов для соединений переходных металлов - поподробнее, что и когда можно/лучше/нельзя использовать.

Нашёл пока не очень много.

Во-первых - вот небольшое такое пособие, но оно, пожалуй, годится только для первоначального знакомства:


"Вот тут:

Вроде как задекларировано наличие следующей книжки в формате djv (на русском???):

"Руководство по использованию HyperChem"
Автор: Dr. Norman Allinger

Файл скачивается (объём 2,2 Мб), но открываться не желает - грит, "External exeption...".
Может быть, кто знает, как тут быть и/или где еще можно взять эту книжку, и/или стоит ли она того вообще?


Еще в природе существует, говорят, такая книжка: М.Е.Соловьёв, М.М.Соловьёв "Компьютерная химия" 2005 г.
На форуме

Даже лежит ссылка на неё:

- но сам файл не скачивается
Может, это только для зарегенных пользователей?


Еще на некоем форуме нашлось вот что:

"Есть примитивная инструкция для устаревшей
HyperChem Версия 5.0 под Windows (на русском)"
Ссылка запрещена по требованию [показать]


Это файл нормально качается, и содержит здоровенный вордовский док. Правда по беглом взгляде он не слишком радует, но всё же кое-что...

Переименовал топик, а то, подозреваю, название отпугивало половину потенциально заинтересованных

Шоб не просто так подымать - ссылочка для скачки HyperChem Professional v8.0.6
Ссылка запрещена по требованию [показать]


Таки действительно, и биологам, возможно, может быть небезынтересна.

Я эти опции еще совсем не копал, и не факт, что буду, но что да то да - и библиотеки там какие-то есть для биомолекул, и специально под них заточенных алгоритмы... в общем, граждане биологи, рекомендую полюбопытствовать - а вдруг да пригодится?

gamess таки вполне бесплатен для академического использования. Только его надо качать в исходниках и компилировать. Про пароль- эт что-то новое, на скачку его просят (после регистрации и подтверждения оной), а вот на архив - нет. По крайней мере на исходники.
В файлообменниках вполне болтается gaussian, который считается чуть ли не лучшим пакетом. Но он в теории стоит денежку.
ещё есть абсолютно бесплатные mpqc, psi, abinit, но они послабее лидеров. Хотя если хочется поковыряться в теории и собрать что-то своё...

HyperChem никто из серьёзных людей не пользует, выбор как правило между gamess и gaussian, причём мотивированный исключительно деньгами. Данный пакет хорош только и исключительно графической частью - к gamess, gaussian и остальным нужно прикручивать отделные визуальные тулзы. Они есть, но не интегрированные.

Из книжек перед использованием нужно полистать что-нить по теории квантов (понимать теорию не обязательно -) достаточно полистать). В качестве руководства достаточно хэлпа.

Биологам, для которых полноценная кв. химия слишком тяжела, подойдут молдинамические пакеты. Из бесплатных: tinker, gromacs, namd.