(山东滨州师专化学系 256600)

分子力学(molecular mechanics),又叫力场方法(force field method),目前广泛地用于计算分子的构象和能量。这一方法的产生可以追溯到 D.H.Andrews 的工作(1930 年)。其基本思想是:在分子内部, 化学键都有“自然”的键长值和键角值。分子要调整它的几何形状(构象),以使其键长值和键角值尽可能接近自然值,同时也使非键作用处于最小的状态。在某些有张力的分子体系中,分子的张力可以计算出来。但直到 1946 年,T.L.Hill 才提出用 van derWaals 作用能和键长、键角的变形能来计算分子的能量,以优化分子的空间构型。Hill 写道:“分子内部的空间作用是众所周知的,(1)基团或原子之间靠近时则相互排斥;(2)为了减少这种作用,基团或原子就趋于相互离开,但是这将使键长伸长或键角发生弯曲,又引起了相应的能量升高。最后的构型将是这两种力折衷的结果,并且是能量最低的构型”。同时, Dostro-vsky 和 Westeimer 成功地用比较方便的方式处理各种卤素原子参与的 SN2 反

① 刊于 1990 年第 5 卷第 4 期第 9 页

应速率,得到了比较令人满意的结果。至此,分子力学的思想和方法就建立起来了。虽然,Westeimer 的有关计算表明,分子力学可以说明分子的构象、能量等一些性质,但在 40 年代分子力学并没有得到发展。直到

50 年代以后,随着电子计算机的发展,用分子力学来确定和理解分子的结构和性质的研究才越来越多。直到这时,才可以说分子力学已成为结构化学研究的重要方法之一。近几年来,随着现代技术的发展和应用, 特别是计算机技术的发展,分子力学方法已不仅能处理一般的中小分子,也不仅主要应用于有机化学领域,而且能处理大分子体系。在其他的一些领域,如生物化学、药物设计、配位化学中,都有了广泛的应用。