Найдем в интернете порфирин и его аннотацию в виде SMILES
(например здесь ).
Создадим текстовый файл 1.smi где сначала строки SMILES порфирина
а через несколько пробелов просто porphyrin. На основе такого опсания можно построить
3D структуру порфирина с помощью программы babel:
obgen 1.smi > 1.mol
Удалим ненужные водороды и посмотрим результат в PyMol:
Теперь переформатируем координаты в mol формате во входной файл для Mopac:
babel -ipdb myfile.pdb -omop 1_opt.mop -xk "PM6"
*c помощью -xk мы задали параметризацию типа pm6
Запустим Mopac :
MOPAC2009.exe 1_opt.mop
Теперь сравним результаты obgen и mopac. Для этого переформатируем
выходной файл Mopac в pdb:
babel -imopout 1_opt.out -opdb 1_opt.pdb
Сравним:
Как мы видим, MOPAC, в отличие от babel, построил плоскую структуру.
Рассчитаем возбужденные состояния порфирина и на основе этих данных
прикинем спектр поглощения молекулы.
Для расчета возбужденных состояний копируем mop файл из предыдущего занятия.
Для указания Mopac о необходимости расчета возбужденного состояния добавим в конец файла:
пустую строку и строки:
cis c.i.=4 meci oldgeo
some description
Запустим Mopac:
MOPAC2009.exe 1_opt_spectr.mop
На выходе получаем файл 1_opt_spectr.out.
В конце файла значения энергий для электронных переходов:
STATE ENERGY (EV) Q.N. SPIN SYMMETRY POLARIZATION
ABSOLUTE RELATIVE X Y Z
1+ 0.000000 0.000000 1+ SINGLET ????
2 1.913312 1.913312 1 TRIPLET ????
3 2.266014 2.266014 2 SINGLET ????
4 2.463186 2.463186 2 TRIPLET ????
5 2.823915 2.823915 3 TRIPLET ????
6 3.362161 3.362161 4 TRIPLET ????
7 3.389757 3.389757 3 SINGLET ???? 0.2031 0.2347 0.0010
8 3.669242 3.669242 4 SINGLET ???? 2.3899 2.0438 0.0085
9 3.871323 3.871323 5 SINGLET ???? 1.5461 1.7992 0.0084
The "+" symbol indicates the root used.
На основании этих значений и простой формулы E = h*v рассчитаем длину волн при которых
происходят эти переходы:
Энергия (эВ)
| Длина волны (нм)
|
1,913312
| 648
|
2,266014
| 546
|
2,463186
| 504
|
2,823915
| 439
|
3,362161
| 369
|
3,389757
| 365
|
3,669242
| 338
|
3,871323
| 320
|
Для молекулы O=C1C=CC(=O)C=C1 определите геометрию как с помощью obgen так и Мopac
(см. выше). Получаем:
Как мы видим, молекулы получились абсолютно идентичные.
Теперь определим геометрию дианиона этой молекулы.
Для этого в первую строчку mop файла добавляем слово CHARGE=-2.
Потом явным способом указываем на каких атомах должен находиться отрицательный заряд. Пример:
PM6 CHARGE=-2 gg O(-) 0.98570 1 0.00130 1 -0.43680 1 C 2.16830 1 0.00680 1 -0.12400 1 ...........
Рассмотрим наложение получившихся структур:
*белым - незаряженная молекула; оранжевым - заряженная
Структуры отличаются по расположению связей. Заряженная структура незначительно
сжата к оси кислородов, связи C-O вытянулись у заряженной молекулы из-за появления ароматичности.
© Азнаурян 2008
marina-91@list.ru