一篇深入淺出、完整全面介紹原子電荷的綜述文章已發表！

一篇深入淺出、完整全面介紹原子電荷的綜述文章已發表！

文/Sobereva@北京科音   2024-Jun-1

原子電荷（atomic charges）也稱分數電荷（partial charges）是波函數分析領域的極其重要的概念，不僅對于了解原子在化學環境中的帶電狀態有關鍵意義，與分子力場、反應位點、反應活性、分子間相互作用、靜電勢以及很多屬性（如pKa和化學位移）等都有密切聯系，而且很多計算化學領域的方法都利用或者建立在原子電荷基礎上。

筆者應劉述斌教授的邀請，撰寫了Wiley出版社2024年出版的專著Exploring Chemical Concepts Through Theory and Computation中的第6章，名為Partial Charges。文章訪問鏈接為https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9783527843435.ch6

（鏈接：https://pan.baidu.com/s/1y-3dnd5971QyNmeCf7OnGw 提取碼：98ya）

在此文中，筆者對原子電荷的概念、理論意義、實際價值、計算方法，做了最完整全面的介紹。目前所有流行的原子電荷計算方法在本文中都做了說明。本文寫作力求深入淺出，在介紹原子電荷計算方法方面盡量避免用復雜的數學公式和抽象的概念，而盡可能用通俗易懂的語言講清楚各種計算方法的基本思想、特點以及適合的使用范疇。這一章里還通過一批常見的分子，對不同原子電荷計算方法得到的結果的特點做了對比，使得讀者可以直觀認識到不同原子電荷計算方法結果的差異性。最后，本文還列舉了一系列原子電荷的計算程序（可看到Multiwfn是目前支持原子電荷計算方法最多的程序），給出了原子電荷在實際研究中的使用建議，對研究者很有指導意義。限于篇幅和文章的定位，本文并未對原子電荷的算法和實際計算細節做展開討論，非常推薦讀者閱讀超級詳細的Multiwfn程序（http://www.shanxitv.org/multiwfn）的手冊的3.9節，里面的內容在這些方面是對此綜述的關鍵性補充。

總之，此綜述是從頭、完整了解原子電荷極為推薦優先閱讀的文章，歡迎閱讀和引用！此文可以按照以下格式引用（可根據期刊的要求修改）
Tian Lu,* Qinxue Chen, Partial Charges, In Exploring Chemical Concepts Through Theory and Computation, WILEY-VCH GmbH: Weinheim (2024); pp. 161-187. DOI: 10.1002/9783527843435.ch6

另外，筆者2012年發表的《原子電荷計算方法的對比》（http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract27818.shtml）中對12種原子電荷進行了全面的對比，內容與上面的文章互相補充，也非常推薦閱讀。此外，在筆者講授的“量子化學波函數分析與Multiwfn程序培訓班”（http://www.keinsci.com/workshop/WFN_content.html）中專門有一節極為全面講授原子電荷的相關知識、實際計算和應用，內容遠比上文廣闊得多，歡迎關注和參加。

上文里對各種原子電荷的對比是對于孤立體系做的，關于原子電荷用于周期性體系的討論，見《使用Multiwfn對周期性體系計算Hirshfeld(-I)、CM5和MBIS原子電荷》（http://www.shanxitv.org/712）。