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使用Multiwfn结合VMD分析和绘制分子表面静电势分布(上)

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分子静电势物理意义

分子周围某一点的静电势是指一个正的点电荷与分子相互作用的能量。当一个正的点电荷,移动到分子内富电子的区域,会与之产生强大的相互作用,静电势为负。反之,移动缺电子区域,会产生强大的排斥作用,静电势为正。


本教程的意义

MS绘制的静电势难以表现出静电势的强弱且颜色单一做出的图不够漂亮。高斯具有windows窗口下处理静电势时非常卡顿的缺点。

而本文介绍的通过Multiwfn的定量分子表面分析功能结合VMD和Photoshop作分子表面静电势图步骤虽然比较多,但是可以轻松克服MS和高斯处理静电势的缺点。


计算步骤

下面以多巴胺分子为例,详细讲解绘制步骤。


在Multiwfn中导出数据


首先将高斯计算产生的chk文件转化为fchk文件

具体命令为formchk x.chk

执行后就会发现计算文件夹中多了一个x.fchk文件

运行Multiwfn后依次输入

x.fchk 指定计算文件

随后在跳出的选项中选择12做分子表面的定量分析

运行结束后,在跳出的选项中选择0开始计算

计算完之后输入11,可以得到每一个原子的局部分子表面上的静电势值

氮原子(11号)和氧原子(7号,8号)附近的分子表面静电势平均值最负,这是由N和O周围具有很强的电负性导致的。正值区域的平均值显示NaN说明其附近分子表面没有正值区域。

现在选择6将所有分子表面顶点导出到当前目录下vtx.pdb文件中。

然后选择5然后输入furan.pdb把当前体系的坐标导出到当前目录下furan.pdb中。

在这里绘制静电势文件准备完毕。下次内容我们分享如何将本次内容得到的两个文件用VMD软件和PS软件绘制出漂亮的分子表面静电势图。




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