一 基本思想

分子力学将分子看作一组靠某种作用力维系在一起的原子集合，这些原子在空间上若过于靠近，便会相互排斥，但它们又不能远离，否则连接它们的化学键以及由这些键构成的键角等会发生变化，即出现键的拉伸或压缩、键角的扭变等，会引起分子内部应力的增加。每个真实的分子结构，都是在上述几种作用达到平衡状态的表现。分子力学从几个主要的典型结构参数和作用力出发来讨论分子结构，即用位能函数来表示当键长、键角、二面角等结构参数以及非键作用等偏离“理想”值时分子能量（称为空间能，space energy）的变化。采用优化的方法，寻找分子空间能处于极小值状态时分子的构型。分子的空间能 Es 可表示为：

Es=Ec+Eb+Et+Enb+⋯ （1）

式中 Ec 是键的伸缩能（compresion energy），Eb 是键角弯曲能

（bending energy），Et 是键的二面角扭转能（torsional energy）， Enb 是非键作用能（nonbonded energy），它包括 van der Waals 作用能， 偶极（电荷）作用能、氢键作用能等等。这种位能函数描述了各种形式的相互作用力对分子位能的影响，它的有关参数、常数和表达式通常称为力场。式（1）中的 Es 对于某个分子来说，是它的构象的函数。由于在分子内部的作用力比较复杂，作用类型也较多；对于不同类型的体系作用力的情况也有差别。因此，不同的作者提出了许多种不同的力场。