AmberToolのantechamberを用いるとGaussianの出力ファイルから、RESP電荷情報をもつmol2ファイルを生成することができます。しかし、力場パラメータのない金属等を含む場合、うまく変換できないと思います(新バージョン等で状況変わっていたらすみません)。
そんな時は、OpenBabelの--partialchargeオプションで、ユーザ定義の原子電荷情報を直接指定することができます。
以下は、Q-Chemの出力ファイルから原子電荷情報の部分を抜粋したものです。
Ground-State Mulliken Net Atomic Charges
Atom Charge (a.u.)
----------------------------------------
1 Ni 1.253182
2 C -0.265257
3 C -0.264842
4 C -0.265452
5 C -0.265213
6 O -0.047971
7 O -0.048197
8 O -0.048100
9 O -0.048149
----------------------------------------
Sum of atomic charges = 0.000000
これを、次のような"原子名 原子電荷"の行から構成されるテキストファイルとして保存します(この例では、charge.txt)。
Ni 1.253182
C -0.265257
C -0.264842
C -0.265452
C -0.265213
O -0.047971
O -0.048197
O -0.048100
O -0.048149
3D座標は、SDFファイルから読み込むこととし、次のコマンドを実行すると、
obabel -isdf input.sdf -omol2 -O output.mol2 --partialcharge fromfile:charge.txt
以下のように、電荷情報を含むmol2ファイルが生成されます。
@<TRIPOS>MOLECULE
NICO4
9 8 0 0 0
SMALL
USER_CHARGES
@<TRIPOS>ATOM
1 NI 0.0007 0.0003 0.0003 Ni 1 UNL1 1.2532
2 C 0.0007 0.0000 1.7836 C.1 1 UNL1 -0.2653
3 C -1.6809 0.0001 -0.5941 C.1 1 UNL1 -0.2653
4 C 0.8407 1.4563 -0.5946 C.1 1 UNL1 -0.2653
5 C 0.8406 -1.4560 -0.5942 C.1 1 UNL1 -0.2653
6 O -2.7642 -0.0001 -0.9781 O.3 1 UNL1 -0.0480
7 O 1.3809 2.3953 -0.9784 O.3 1 UNL1 -0.0480
8 O 0.0006 -0.0005 2.9329 O.3 1 UNL1 -0.0480
9 O 1.3808 -2.3953 -0.9774 O.3 1 UNL1 -0.0480
@<TRIPOS>BOND
1 1 2 1
2 1 3 1
3 1 4 1
4 1 5 1
5 3 6 3
6 4 7 3
7 2 8 3
8 5 9 3
ユーザ定義ではなく、gasteigerなど他の計算方法を用いる場合は、次のように実行します。
obabel -isdf input.sdf -omol2 -O output.mol2 --partialcharge gasteiger
obabel -isdf input.sdf -omol2 -O output.mol2 --partialcharge qeq
詳しくは、
obabel -L charges
を実行し、その出力内容をご確認ください。また、次のドキュメントも参考になると思います。
obabel and babel - Convert, Filter and Manipulate Chemical Data
https://openbabel.org/docs/dev/Command-line_tools/babel.html
なお、分子モデリングソフトのSpartanでは、計算結果をmol2形式で保存しようとすると、電荷タイプを指定するダイアログが表示され、部分電荷情報を備えたmol2ファイルを簡単に作成することができます。
また、OpenBabelがサポートしているGaussianバージョンであれば、単に変換するだけで、Mulliken, Hirshfeld, ESP電荷が自動アサインされる(ref. gaussformat.cpp)。
実行例:
babel -ig09 h2o.out -omol2 h2o.mol2
h2o.mol2:
@<TRIPOS>MOLECULE
h2o.out
3 2 0 0 0
SMALL
MULLIKEN_CHARGES
****
Gaussian 09 # HF/STO-3G Opt Charge
@<TRIPOS>ATOM
1 O 0.0000 0.1272 0.0000 O.3 1 HOH1 -0.3306
2 H 0.7579 -0.5087 0.0000 H 0 HOH0 0.1653
3 H -0.7579 -0.5087 0.0000 H 0 HOH0 0.1653
@<TRIPOS>BOND
1 1 2 1
2 1 3 1
このようにして作成したMOL2ファイルは、分子記述子・FP計算ソフトalvaDescで読み込むことができ、3D記述子や電荷関連の記述子計算に利用することができます。