分子力學
用於計算分子構象和能量的方法
分子力學(molecular mechanics)建立在經典力學理論基礎上,藉助經驗和半經驗參數計算分子結構和能量的方法,又稱力場方法(force field method)。目前廣泛地用於計算分子的構象和能量。這一方法的產生可以追溯到M. Born和R. Oppenheimer (1927年),P.M. Morse (1929年),以及D.H.Andrews(1930年)的工作。
分子力學
在分子以及凝聚體內部,化學鍵都有“自然”的鍵長值和鍵角值,當滿足這些條件時,體系的能量、以及內部原子間的相互作用均應滿足某種極值條件。
在分子內部,化學鍵都有“自然”的鍵長值和鍵角值。分子要調整它的幾何形狀(構象),以使其鍵長值和鍵角值儘可能接近自然值,同時也使非鍵作用處於最小的狀態。在某些有張力的分子體系中,分子的張力可以計算出來。但直到1946年,T.L.Hill才提出用van derWaals作用能和鍵長、鍵角的變形能來計算分子的能量,以優化分子的空間構型。Hill寫道:“分子內部的空間作用是眾所周知的。
1、基團或原子之間靠近時則相互排斥;
2、為了減少這種作用,基團或原子就趨於相互離開,但是這將使鍵長伸長或鍵角發生彎曲,又引起了相應的能量升高。最後的構型將是這兩種力折衷的結果,並且是能量最低的構型”。同時,Dostro-vsky和Westeimer成功地用比較方便的方式處理各種鹵素原子參與的SN2反應速率,得到了比較令人滿意的結果。至此,分子力學的思想和方法就建立起來了。