本文介绍了在Linux下Gaussian的安装,并使用Multiwfn和VMD组合作图


Gasussian的安装

解压文件,对于tar.gz格式的和tbz不同格式的

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apt-get update
apt-get install bzip2
tar -xzf /mnt/d/file/1.tar.gz
tar -xjvf /mnt/d/file/a.tbz

建立scratch目录

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mkdir scratch
chmod 750 *

在Gaussian目录下nano Default.Route,写入下面的内容

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-P- 4
-M- 12GB

修改用户配置文件

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nano .bashrc
#g09
#export g09root=/home/sean
#export GAUSS_SCRDIR=/home/sean/g09/scratch
#source /home/sean/g09/bsd/g09.profile
#g09 end

#g16
#export g16root=/home/sean
#export GAUSS_SCRDIR=/home/sean/g16/scratch
#source /home/sean/g16/bsd/g16.profile
#g16 end

#gv6
export GV_DIR=/home/xwpan/gv
export LIBPATH=/home/xwpan/gv
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/xwpan/gv/lib
PATH=$PATH:/home/xwpan/gv
alias gv='gview.exe'
#gv6 end

使得配置文件生效

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source .bashrc

自定义基组

如果需要自定义基组,访问Basis Set Exchange获得,拷贝到Gaussian文件末尾,使用基组gencp

Multiwfn和VMD的设置

Multiwfn下载
VMD下载
修改Multiwfn目录下的settings.ini的nthreads=4,设置使用的核心数目
在VMD文件夹下的vmd.rc文件末尾添加如下代码

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display depthcue off
color scale method BWR
color Display Background white
axes location Off

使用Multiwfn结合VMD分析和绘制分子表面静电势分布

Multiwfn使用Gaussian的输入文件需要转化chk为fchk

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formchk x.chk

假如文件为1.fchk,复制到Multiwfn根目录,打开软件后输入

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1.fchk

定量分子表面分析

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开始计算

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0

将分子表面极值点导出到当前目录下surfanalysis.pdb文件中

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将所有分子表面顶点导出到当前目录下vtx.pdb文件中

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把当前体系的坐标导出到当前目录下furan.pdb中

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再输入

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furan.pdb

将furan.pdb、surfanalysis.pdb和vtx.pdb直接拖动到VMD Main窗口里
在VMD Main窗口选Graphics-Representations
(1)在Selected Molecule一栏里选择furan.pdb,Drawing Method选Licorice,Bond Radius减小到0.1。

(2)将Selected Molecule一栏切换到surfanalysis.pdb,在控制台输入

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mol modstyle 0 1 VDW 0.06

然后在Selected Atoms里输入carbon并回车,然后将Coloring Method选为ColorID,并且在右边新出现的框里选Orange2。
点击Create Rep按钮创建新显示方式,在Selected Atoms里输入oxygen并回车,然后将ColorID右边的框设为Cyan,此时分子表面极小点就通过青色圆球显示出来了。

(3)在Selected Molecule一栏里选择vtx.pdb,Drawing Method选Points,Size大使分子表面上的顶点紧密相连,不留明显空隙,Coloring Method选Beta,在Trajectory标签页里将Color Scale Data Range取证并点击Set,代表色彩刻度设用默认的色彩刻度范围并且取整。现在分子表面填色图就出现了。越蓝的区域静电势越负,越红的区域越正,白色区域的静电势数值在0附近。

之后给图上加上色彩刻度轴。选Extensions-Visualization-Color Scale Bar,Color bar width设为0.08,Display title选on并且将Color bar title里写上ESP (kcal/mol),Minimum和Maximum scale value分别填-22和22,Number of axis labels输入10,Color labels选Black,Label format选Decimal。然后点Draw Color Scale Bar按钮,色彩刻度就出现在画面中了,并且VMD Main窗口中多出了一个名为Color Scale Bar的一项。然后调整它的大小和位置,即双击VMD Main窗口中Color Scale Bar那一项当中的F标签使之变为红色,而双击其它项目的F标签使它们的F变为黑色。然后点击VMD的OpenGL图形窗口激活之,按t键进入平移模式,然后拖动鼠标将色彩刻度轴放置到合适位置,并且用鼠标滚轮调整它的大小。调合适之后再按r键恢复旋转视角模式,并且在VMD Main里将Color Scale Bar那一项的F重新双击成黑色,而其它三项的F重新双击为红色。

(4)双击furan.pdb和surfanalysis.pdb对应的条目的D标签使其变红,此时窗口内就只有分子表面和色彩刻度轴显示了出来,然后按Alt+Printscreen键将窗口截图,粘贴到PS中

使用Multiwfn+VMD快速绘制高质量分子轨道

首先把Multiwfn文件包的examples\scripts目录下的showorb.bat和showorb.txt都拷到Multiwfn可执行文件所在目录下。
修改showorb.txt文件的第三行数字为要计算的分子轨道,比如查看的轨道为48(HOMO),49(LUMO),就输48-49或者48,49,保存文件
在Multiwfn打开cmd,运行

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Multiwfn 1.fchk < showorb.txt

然后将生成的orb000048.cub和orb000049.cub复制到VMD根目录里
把Multiwfn文件包的examples\scripts目录下的VMD绘图脚本showorb.vmd,在VMD文件夹下的vmd.rc文件末尾添加

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source showorb.vmd

启动VMD,在命令行中输入

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orb 48

再输入下面的代码

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color Name C tan
color change rgb tan 0.700000 0.560000 0.360000
material change mirror Opaque 0.15
material change outline Opaque 4.000000
material change outlinewidth Opaque 0.5
material change ambient Glossy 0.1
material change diffuse Glossy 0.600000
material change opacity Glossy 0.75
material change shininess Glossy 1.0
mol modcolor 1 top ColorID 12
mol modcolor 2 top ColorID 22
display distance -7.0
display height 10
light 3 on

截图保存即可

参考

使用Multiwfn结合VMD分析和绘制分子表面静电势分布
使用Multiwfn+VMD快速绘制高质量分子轨道等值面图(含视频)
用VMD绘制艺术级轨道等值面图的方法(含演示视频)