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title: "看清分子的富电子区域：静电势（MEP）插件 | MolDraw 博客"
url: https://www.moldraw.com/zh/blog/mep-plugin-electrostatic-potential-map.html
description: "按近似静电势给 3D 表面着色，并读出每个原子的部分电荷。免费 MolDraw MEP 插件实用指南。"
lang: zh-CN
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# 用 MEP 插件解读分子的静电势图

发布：2026年10月15日 · 作者：Scidart Academy · 阅读时间：约 6 分钟

![乙酸的表面按颜色从红（富电子，氧原子周围）到蓝（缺电子）着色，并带有红到蓝的色标](https://www.moldraw.com/blog/thumbs/mep-plugin.webp)

MEP 表面用红色显示富电子区域，用蓝色显示缺电子区域。

**简答：**在 Settings › Plugins 中安装 **Electrostatic Potential (MEP)**，画出分子并打开 **MEP** 标签页。你会得到每个重原子的 Gasteiger 部分电荷。点击 **Show in 3D**，即可在 3D 模型周围的表面上着色：红色为富电子，蓝色为缺电子。这是用于比较不同区域的近似图，不是量子计算结果。

## 为什么要看电荷，而不只是看结构？

键线式看不出电子在哪里。然而电荷分布能解释许多化学现象：水为什么是极性的、氢键在哪里形成、亲核试剂进攻哪个碳。

教科书用彩色的静电势图来展示这一点。这些图通常来自量子化学软件，设置和运行都很耗时。MEP 插件可以为你绘制的任何分子快速生成同类图像的近似版本。

## MEP 图显示什么

某一点的**分子静电势**（MEP）是一个小的正试探电荷在该点所感受到的、来自分子所有原子核和电子的能量。MEP 图用颜色把这个值显示在分子周围的表面上：

- **红色**表示电势为负。该区域富电子，吸引正电荷、质子和亲电试剂。氧和氮上的孤对电子是典型的红色区域。
- **蓝色**表示电势为正。该区域缺电子，吸引负电荷和孤对电子。O–H 和 N–H 基团上的氢是典型的蓝色区域。
- 介于两者之间的**浅色**接近中性，例如大多数 C–H 区域。

### MolDraw 如何近似计算

插件计算的是 **Gasteiger（Gasteiger–Marsili）部分电荷**。这种方法根据电负性在成键原子之间逐步分配电荷，直到收敛。它只用到原子和化学键，因此速度快，可以在浏览器中运行。随后用这些电荷给 3D 模型周围的溶剂可及表面着色。

这是一幅定性的图像。它能排出哪些原子更负、哪些更正，但不能给出可以引用的势能数值。

## 插件显示的内容

![MolDraw MEP 插件显示氯霉素：红到蓝的静电势色标、Show in 3D 和 Refresh charges 按钮、不透明度滑块以及 Gasteiger 部分电荷表](https://www.moldraw.com/docs/img/plugin-mep-annotated-screenshot.webp)

氯霉素的 MEP。氧原子电荷最负，排在电荷表顶部。

| 色标 | 从红色（富电子，−）到蓝色（缺电子，+）。 |
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| 电荷表 | 每个重原子的原子编号、元素和 Gasteiger 电荷，按最负的排在前面。 |
| 3D 显示 | 在 3D 模型上绘制按电荷着色的表面。 |
| 不透明度 | 调节表面的透明程度，以便看到里面的球棍模型。 |
| Refresh charges / Turn surface off | 编辑绘图后重新计算，或返回普通 3D 视图。 |

## 如何安装 MEP 插件

1. 打开 [MolDraw 编辑器](https://www.moldraw.com/zh/)并登录。免费账户即可。
2. 点击 **Settings**（齿轮图标），然后点击 **Plugins**。
3. 点击 Electrostatic Potential (MEP) 旁边的 **Install**。分析面板中会出现 **MEP** 标签页。

## 如何生成和解读 MEP 图

1. 画出一个分子，或用 PubChem 搜索框按名称载入。
2. 打开 **MEP** 标签页。电荷会立即算出。
3. 查看电荷表顶部。这些是最富电子的原子。
4. 点击 **Show in 3D**。3D 视图会打开并显示着色表面。
5. 移动 **Opacity** 滑块，直到能看到表面下的原子。旋转模型，把每个红色或蓝色区域对应到一个原子上。
6. 如果修改了绘图，请点击 **Refresh charges**。完成后点击 **Turn surface off**。

## 课堂和实验室中的用法

- **极性：**依次展示水、甲醇和一种烃。学生立刻就能看出哪些分子有颜色鲜明的区域。
- **氢键：**红色的氧和氮原子很可能是氢键受体；蓝色的 O–H 和 N–H 氢很可能是供体。要显示使原子成为受体的孤对电子，可以[给单个原子或整个分子添加孤对电子](https://www.moldraw.com/zh/blog/how-to-add-lone-pair-in-moldraw.html)。
- **羰基反应性：**画出丙酮或一种酯。氧带负电，羰基碳带正电，这正是亲核试剂进攻的位置。
- **取代基效应：**比较苯酚和苯胺，或比较有无硝基的同一分子，观察电荷如何移动。
- **幻灯片和讲义：**彩色表面能让抽象概念在课堂上一目了然。如果需要平面幻灯片，并让后排也能看清杂原子，可以[把 2D 绘图显示为彩色球棍模型](https://www.moldraw.com/zh/blog/themes-plugin-ball-and-stick-style.html)。

## 技巧与实际局限

- 在同一分子内或在结构相近的分子之间比较原子。不要把这些数值当作能量来解读。
- Gasteiger 电荷取决于你画的化学键，而不是 3D 形状。旋转化学键不会改变它们。它们还取决于你画的质子化状态，所以请先[用 pKa 插件找出在你的 pH 下占主导的带电形式](https://www.moldraw.com/zh/blog/pka-plugin-protonation-states-microspecies.html)。
- 以原子为中心的电荷无法表现真实电势的所有特征，例如芳环富电子的环面，或较重卤素上的正电区（σ-空穴）。
- 如需达到发表质量的图，请使用量子化学程序。本插件用于建立直觉和快速比较。

正在逐步学习电荷图？可以先从 [路易斯结构生成器](https://www.moldraw.com/zh/tools/free-chem-tools/lewis-structure-generator.html)和 [VSEPR 几何构型计算器](https://www.moldraw.com/zh/tools/free-chem-tools/vsepr-molecular-geometry-calculator.html)开始。

## 问题与解答

### 静电势图上的红色和蓝色代表什么？

红色表示电势为负的富电子区域，例如氧和氮上的孤对电子。蓝色表示电势为正的缺电子区域，例如 O-H 和 N-H 基团上的氢。两者之间的浅色区域接近中性。

### MolDraw 的 MEP 是量子化学计算吗？

不是。它把 Gasteiger 部分电荷映射到溶剂可及表面上。它速度快，适合比较不同区域，但只是近似结果，不是量子化学计算得到的静电势。

### 为什么电荷表中没有氢原子？

该表只列出重原子，并按电荷从最负到最正排序，所以最富电子的位点排在最上面。

### 使用 MEP 插件需要账户吗？

需要。插件是免费的，但安装插件和计算电荷需要登录一个免费的 MolDraw 账户。

## 更多 MolDraw 插件

[MEP 插件文档](https://www.moldraw.com/docs/plugins/mep-plugin-molecular-electrostatic-potential-surface/) [pKa 与微观物种](https://www.moldraw.com/zh/blog/pka-plugin-protonation-states-microspecies.html) [对称性与点群](https://www.moldraw.com/zh/blog/symmetry-plugin-point-groups-3d.html) [分子比较](https://www.moldraw.com/zh/blog/compare-molecules-plugin-tanimoto-similarity.html) [全部插件](https://www.moldraw.com/docs/plugins/moldraw-plugins-overview-and-how-to-install/)

最后更新：2026年10月15日