Непараметрическая модель расчета пространственных характеристик молекул

• Автор: Барташевич, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 146 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I

1.1. Информативность молекулярных моделей в описании свойств вещества

1.2. Объемная форма и пространство заполняющие модели молекул

1.2.1. Воспроизведение и прогноз физикохимических свойств вещества

1.2.2. Сравнение пространственных структур молекул в задачах 3

1.2.3. Учет стерических факторов в описании химических реакций

1.3. Современные подходы к моделированию размеров атомов в молекулах

1.3.1. Аппарат вандерваачьсовых радиусов

1.3.2. Полиэдры ВороногоДирихле в описании атомов галогенов

1.3.3. Границы атомов в молекуле силовой и энергетический критерии деления молекулы на атомы.
1.3.4. . Параметрическая модель атомных радиусов
1.3.5. Учет влияния ассоциации молекул на размеры атомов
ГЛАВА II
2.1. Моделирование объема пространства, занимаемого атомом
в молекуле
2.2. Непараметрическая модель эффективных радиусов атомов
МЕЛА ГЛАВА III
3.1. Связь физикохимических параметров веществ с пространственными характеристиками из модели МЕЯА
3.2. Использование пространственных характеристик молекул в описании биологической активности
3.2.1. Новый метод прогнозирования проводниковой анестезии
3.3. Оценка размеров полостей молекул
3.3.1. Прогноз противотуберкулезной активности подандов
3.3.2. Вычисление размеров полостей в макромолекулярных структурах
3.4. Теоретическое рассмотрение кинетики взаимодействия азолоаннелированных пиримидинов с индолом
3.5. Теоретическое исследование диастереоселективности реакции 3фенил1,2,4гриазин54нонов с 1ментолом ВЫВОДЫ
Список литературы


В таких подходах структурная формула описывается с помощью молекулярного графа в, вершины которого соответствуют атомам, а ребра химическим связям молекулы 58. При этом обычно рассматриваются скелетные атомы со стертыми атомами водорода. Матричный вид графов используется для оценки топологических индексов. Наиболее часто применяются матрица смежности АС, и матрица расстояний 00. Элементы матрицы смежности а равны единице или нулю в зависимости от того, связана ли ребром вершина графа О с вершиной или не связана. Среди дескрипторов, рассчитанных на основе матриц смежности и расстояний наиболее известны индексы Плата ЕСт, Рандича Х0, Винера 0, Кира и Холла, они же являются наиболее часто используемыми в описании физикохимических свойств вещества 8. На данном уровне не учитываются типы атомов и реальные расстояния между ними. Факт совпадения матриц смежности для циклопентана и фурана свидетельствует о несовершенстве такого описания структуры соединения. Описание трехмерной структуры молекулы, а тем более, ее объемной формы достаточно сложная задача. Как правило, геометрическое строение молекулы трехмерная структура описывается с помощью стандартных длин связей и валентных углов. Классические пространственные модели используют аппарат вандерваальсовых радиусов. При установлении взаимосвязи структура свойства наиболее часто используются величины молекулярного объема, сопоставляются проекции структуры молекулы на ортогональные плоскости. Главная проблема, возникающая при рассмотрении трехмерной структуры молекулы, связана с их конформационной подвижностью. С появлением дополнительной оси внутреннего вращения молекулы экспоненциально возрастает число возможных конформаций. Требуются определенные ограничения и специальные процедуры отбора реальных конформаций и сравнения их формы. Более сложные, детальные процедуры сопоставления пространственных структур молекул реализованы в современных методах ЗНБАЯ моделирования НАБЬ, СоМГА, ОЯЮ и т. Количественное описание межмолекулярных взаимодействии и способности соединений к образованию водородных связей может базироваться в самом простом случае на воспроизведении экспериментальных термодинамических параметров энтальпии АН и энтропии ДБ и связанной с ними свободной энергии АС. Но решение более сложных задач требует в данном случае самых нетривиальных подходов. Поэтому создание модели, несущей информацию о способности к поливариангным межмолекулярным взаимодействиям является на сегодняшний день самой сложной задачей. До установления ядерноэлектронного строения атомов в классических физической и химической теориях молекула рассматривалась как совокупность атомов, устойчиво существующих как единое целое. Однако, о внутреннем строении, как свободных атомов, так и связанных в молекулу не делалось ни каких предположений. Законы распределения отрицательного заряда вокруг ядра и свойства таких электрических образований классическая теория установить не могла. Свойства атомов в рамках классической теории могли быть в некоторой мере описаны только на основании экспериментальных исследований. После установления ядерноэлектронного строения атомов как свободный, так и входящий в молекулу атом в рамках классической теории мог быть представлен как состоящий из ядра и отрицательного электрического заряда, распределенного вокруг ядра с некоторой плотностью рс х, у, т . Модель молекулы могла быть основана только на качественном физическом образе атома. Таким образом, в классической теории строения современная модель молекулы имеет следующее определение. Молекула устойчиво существует как единое целое, как совокупность атомов, каждый из которых содержит положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена практически вся масса атома, и отрицательный электрический заряд, распределенный вокруг ядра с некоторой плотностью рс х, у, в объеме, приписываемом атому в молекуле. Атом в молекуле, который в отличие от свободного атома назвают эффективным атомом , характеризуется следующими величинами массой та, зарядом ядра общим зарядом еа объемом Уа, причем
К
где с элемент объема атома.