Прогнозирование липофильности и других физико-химических свойств органических соединений с применением фрагментного подхода и искусственных нейронных сетей

• Автор: Артеменко, Наталия Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с.

1.1. Фрагментные методы расчета липофильности.

1.2. Методы и программы, основанные на атомных вкладах

1.3. Методы и программы, основанные на молекулярных свойствах

Глава 2. Методология прогнозирования физикохимических свойств и программное обеспечение

2.1. Методология прогнозирования физикохимических свойств

2.1.1. Введение

2.1.2. Фрагментные дескрипторы

2.1.3. Иерархическая классификация типов атомов

2.2. Программа 2

2.2.1. Основные принципы и схема работы программы

2.2.2. Типы фрагментов, реализованные в программе, и классификация кодировок атомов

2.2.3. Кодировка фрагментов
2.2.4. Автоматическая енерация кодов фрагментов с обобщенными типами атомов
2.2.5. Работа с программой 2 в рамках нейросетевого программного комплекса I
Глава 3. Прогнозирование некоторых физикохимических свойств
3.1. Общая методология обработки результатов
3.2. Температура кипения
3.3. Плотность
3.4. Вязкость
3.5. Давление насыщенных паров
Глава 4. Моделирование липофилыюсти п рамках комбинированного использования подструктурного подхода и искусственных нейронных сетей Выводы Литература
Введение


Поскольку, как было отмечено, чем больше размер фрагмента, тем более высокой точности можно достичь при оценке физикохимических свойств 1 Поэтому в методе I для большей определенности при проведении расчетов был составлен так называемый список базовых основных групп. Любая базовая группа слагается из ключевой группы и ее окружения. Ключевая группа должна содержать центральный поливалентный атом С. О п 5 и связанные с ним атомы. К таковым относятся лишь те, которые соединены только с одним атомом т. Н, галогены, О в СОгруппе, в Vгруппе и т. Некоторые атомные группировки, такие как нитро, пианогруппа и т. Г одно 1 разделение
3 0,
Углерод и азот дополнительно классифицируются следующим образом 1 С гнбрндизованный углерод 2 iибридизованный углерод 3 гибридизованный углерод 4 Саг ароматический углерод 5 Саг углерод на стыке двух ароматических систем 6 гибри дизованн ый азот 7 Л7 i ибридизованный азот В ароматический азот. В итоге было получено 5 основных ключевых групп, 9 атомных групп и расширенных групп без корректирующих факторов. Определение и идентификация групп проводится в этом методе по следующей схеме. Ключевая группа записывается первой, за ней за символом следуют группы, непосредственно связанные с ней се ближайшие соседи. Лиганды, расположенные вокруг центрального атома, не должны быть связаны друге другом. Если в следующем слое атомов так называемые 2атомы присутствует гетероатом и ключевая группа не испытыпает влияния другого гетероатома в данной группе, то все 2атомы принимаются во внимание. АСагНСаг2
2 3I
В подходе компьютерном автоматизированном подходе для оценки химических структур vi , как упоминалось выше, индивидуальный вклад каждого атома определяется не только его собственной природой, но и природой окружения . В данном методе можно выделить два типа фрагментов 1 атомы с учетом их гибридизации и числа атомов водорода. ОН. СНО. СООН. РО. АУЛ. Аналогичный аддитивный фрагменты подход используют и при расчете лнпофильности в других средах, например маслогаз . В методе корректирующие факторы I факторы, описывающие замешенные положения ароматического кольца и 2 смешанные факторы содержат значения поправок для различных стсрпчсскнх взаимодействий, водородных связей и эффектов при взаимодействии полярных функциональных групп. При классификации атомов любой неводородный атом в структуре рассматривается как центральный атом фрагмента. Далее определяется ряд атомов, связанных с центральным. Некоторые функциональные группы, такие как карбонильная С0, нитро НО, нитрато ОНО и циано . Связи с центральным атомом делят на обобщенные и специфические, последние имеют преимущество над обобщенными. Вклад обобщенных связей, в отличие от специфических, постоянен для серии фрагментов. Так, например, связи, образованные ароматическим углеродом, кислородом или серой, относятся к обобщенным, а связь ароматического азота с центральным атомом в рамках метода считается специфической. Практически все предложенные методы были реализованы в виде компьютерных программных продуктов. На основе метода ЛеоХанча Дж. Т.Ху и П. К.Джурсом был разработан алгоритм и написана программа , ввод соединений в которой осуществляется посредством широко используемого в настоящее время языка кодирования химических структур I . В дальнейшем эта программа была доработана . США и ряде других стран для расчетной оценки Р. Компьютерным воплощением исходной теоретической концепции Реккера для расчета аддитивных физикохимических свойств является программа РЛОКХР, которая к сегодняшнему дню также претерпела некоторые изменения. Так, в начале х годов Плейс и Грюнвальд предложили еще несколько корректирующих факторов для схем Лео и Реккера таблица 4, , которые, в частности, позволяют учитывать стереохимию органических соединений. Г1Я1 ,0. ЦривсЛс 2Ст 0. Рршеы 0. СI. С Реккера был усовершенствован. СНГ Представление молекулярной струк6 простив атом 5,СИ
иросшв атом 6,С туры в программе изображено на
НС
простой атом 7. М связь . П. 6. В данной версии некоторые функциональные группы рассматриваются как суператомы рис. Р. Кроме того, было уточнено значение магической константы 0. Рис.