Использование топологических индексов в количественных корреляциях "структура - свойство" : На примере органических соединений разных классов

• Автор: Малышева, Юлия Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 152 с. : ил

Содержание
Введение

Глава I. Обзор литературы.

1. Методы исследования взаимосвязи структурасвойство.

2. Молекулярные дескрипторы, применяемые в РЯСАЯ.

3. Топологические индексы в корреляциях структурасвойство.

4. Заключение

Глава II. Методика построения зависимостей структурасвойство.

1. Методология изучения взаимосвязи структурасвойство

в теоретикографовом подходе.

2. Выбор объектов исследования 7.

3. Теоретикографовое описание молекул.
4. Топологические индексы
5. Корреляционные зависимости
6. Оценка точности корреляций
Глава III. Исследование топологических индексов на примере алканов
1. Постановка задачи.
2. Исследуемые соединения и свойства.
3. Расчет топологических индексов
4. Построение корреляционных зависимостей
5. Анализ корреляций.
5.1. Корреляционная способность топологических индексов
5.2. Соотношение корреляционной и дискриминирующей способностей топологических индексов.
5.3. Трехмерные и двумерные индексы.
5.4. Вид корреляционных зависимостей и их точность
5.5. Интерпретация корреляционных зависимостей
6. Основные итоги.
Глава IV. Исследование топологических индексов на примере
органических соединений разных классов
1. Постановка задачи
2. Исследуемые соединения и свойства
3. Расчет топологических индексов.
4. Построение корреляционных зависимостей.
5. Анализ корреляций
5.1. Корреляционная способность топологических индексов
5.2. Вид корреляционных зависимостей
5.3. Корреляции в рядах неродственных соединений
5.4. Корреляции с биологической активностью.
6. Основные итоги.
Выводы.
Приложение.
Литература


С помощью кваитовохимических расчетов можно получить дополнительную информацию о распределении электронной плотности в молекуле. В ряде случаев для характеристики молекул используют физикохимические параметры, отражающие строение молекулы косвенным образом. Независимые переменные, характеризующие структурные особенности соединений, называются молекулярными дескрипторами МД. В настоящее время в методах применяются дескрипторы разных типов. Классификация дескрипторов. Возможны различные способы классификации дескрипторов 1. По количеству описываемых эффектов дескрипторы делятся на чистые описывающие один какойлибо эффект межатомных взаимодействий и композитные описывающие два и более эффекта. Второй тип классификации основывается на способах оценки дескрипторов экспериментальные или теоретические. Третий тип классификации основывается на учете эффекта, который описывает данный дескриптор. Предполагается рассматривать три категории эффектов электронные, стерические и межмолекулярные. Наиболее удобной представляется классификация дескрипторов в соответствии с рассматриваемым уровнем структуры элементный уровень двумерная структура трехмерная структура объемные свойства стереодинамическая структура стереоэлектронная структура взаимодействия с окружением. В соответствии с этим выделяют несколько уровней дескрипторов дескрипторы элементного уровня, дескрипторы структурной формулы, дескрипторы электронной структуры, дескрипторы молекулярной формы, дескрипторы межмолекулярных взаимодействий. При этом считается, что каждый последующий уровень включает информационное содержание предыдущего уровня МД структурной формулы несут всю информацию, содержащуюся в дескрипторах элементного уровня МД электронной структуры включают всю информацию, содержащуюся в дескрипторах структурной формулы, а дескрипторы межмолекулярных взаимодействий содержат всю информацию всех предыдущих уровней. Иногда дескрипторы могут и не содержать информацию предыдущего уровня например, такие дескрипторы межмолекулярных взаимодействий, как поляризуемость, гидрофобность, часто рассчитываются без учета трехмерной структуры, однако в целом указанный подход к классификации дескрипторов является наглядным, отражает степень их сложности и удобен при анализе. Дескриптор любого из указанных уровней может характеризовать как молекулу в целом, так и ее часть фрагмент, функциональную группу, заместитель. Ниже кратко рассмотрен каждый класс дескрипторов. Дескрипторы элементного уровня. Бруттоформула содержит информацию о сортах атомов, входящих в молекулу, и числе атомов каждого сорта. Единственным свойством, которое может быть точно предсказано на основании бруттоформулы, является молекулярная масса, которую можно рассматривать как дескриптор элементного уровня. В качестве других дескрипторов этого уровня иногда берут числа атомов какоголибо сорта . Примеры использования таких дескрипторов можно найти в , . Корректное исследование взаимосвязей структурасвойство должно проводиться для родственных соединений. По этой причине вариация структуры в пределах рассматриваемого ряда соединений подчас сводится к вариации заместителей. Следовательно, различные свойства заместителей могут рассматриваться в качестве структурных дескрипторов в частности, атомные массы заместителей. В целом же дескрипторы элементного уровня содержат слишком мало информации о молекулярной структуре и поэтому не могут самостоятельно использоваться для выявления реальных взаимосвязей структурасвойство. Дескрипторы структурной формулы. Структурная формула молекулы является наиболее распространенным способом описания химического соединения и является основой для конструирования многих видов дескрипторов параметров аддитивных схем, топологических индексов, линейных номенклатур и др. Аддитивные схемы 9 строятся на основе классической теории химического строения, при этом постулируется, что некоторое свойство вещества может быть представлено как сумма парциальных свойств, приходящихся на отдельные атомы и взаимодействия атомов парные, тройные и т.