【小工具教程】添加原子电荷
用途为有机小分子添加原子电荷，并检查是否存在Amber GAFF力场所没有的拓扑参数。本工具提供两种计算电荷的方法——RESP拟合静电势和AM1-BCC。预备知识原子电荷原子电荷是用点电荷形式描述化学体系电荷分布的方法，常见电荷模型有：Mulliken、MK、MMFF94、AM1-BCC、Gasteiger、QEq；等等。涉及分子间相互作用的分子模拟计算（比如：分子对接、分子动力学模拟）都要求赋予原子电荷。采用合适的电荷模型对于计算的准确性是极为重要的。关于各类原子电荷计算方法的对比，可阅读卢天的《原子电荷计算方法的对比》。拟合静电势电荷在各种原子电荷计算方法中，拟合静电势电荷是极为重要的一类方法。其中，最为著名的要数Merz-Kollman (MK)、CHELPG和RESP。前两种方法非常适合于模拟刚性分子，而后者则是最适合用于柔性小分子的分子模拟。
[*]RESP
RESP，全称Restrained ElectroStatic Potential，是由Kollman等人在1993年提出的计算原子电荷的方法。在Amber分子动力学模拟中，RESP是有机小分子计算电荷的标配方法。它需要配合使用量化计算软件（如Gaussian、ORCA）获得静电势，然后进行限制性拟合计算得到。
[*]AM1-BCC
与之比较接近的电荷是2000-2002年Bayly等人提出的AM1-BCC电荷，在Amber中自带计算程序。它首先在AM1水平下优化结构和计算静电势拟合得到电荷，然后进行键电荷校正（BCC）。AM1-BCC的计算开销比RESP要小，准确性不比RESP更好，但适合于处理大批量的分子，或者没有Gaussian等商业软件版权的情况下使用。（不过，可以使用学术免费的ORCA程序，请看【量化计算（ORCA 4.2）】教程）。净电荷分子结构中不能抵消的正电荷或负电荷称为净电荷（net charge），即各原子正负电荷的代数和。通常情况下，净电荷总是整数。中性分子的净电荷为0，带电分子的净电荷即为其含有的价电荷，如：乙酸净电荷为0，去质子化（脱去羧基氢）后为-1，十八烷基胺的净电荷为0，质子化后为1。入口平台地址：https://cloud.yinfotek.com/功能入口：左侧菜单栏【计算方案】->【小工具】->【分子动力学】->【添加原子电荷】步骤1. 上传分子结构文件分子结构需为良好的3D结构，无氢原子缺失。可使用【准备化合物】小工具进行处理。
2. 设置净电荷该项默认为空，即由程序自动计算净电荷。但对于特殊结构，可能会计算出错。必要时，请用户根据自己的化学知识判断填写。3. 选择电荷计算方法
[*]RESP该方法需要用户上传包含静电势的量化计算文件（可使用【量化计算】方案进行计算），并指定该文件的计算程序。
AM1-BCC该方法无需提供额外数据文件，提交后将调用AmberTools 20的sqm半经验程序即时计算。对于较大的柔性分子，计算时间较长，可能因超出限制（10 min）而失败。同时，AM1-BCC的精度不如RESP电荷。因此，若非特殊情况，强烈建议使用RESP。
4. 点击【生成】，等待返回结果本工具除了计算原子电荷，还检查该分子是否存在Amber GAFF力场所没有的参数。该检查主要用于使用amber力场的分子动力学模拟，若进行其他不需要该文件的分子模拟，请忽略之。GAFF力场已经发展得相当好，几乎覆盖了大多数的有机小分子结构，不太容易出现参数缺失的情况。假若真的出现，请下载ligand.frcmod文件自行填补参数，在提交分子动力学计算时上传该文件。5. 查看电荷分布从分子视图上可查看生成的原子电荷，尤其注意极性原子及其附近的电荷分布是否合理。
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