Компьютерное моделирование термического распада нитросоединений

• Автор: Поролло, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОЛЕКУЛЯРНОГО ДИЗАЙНА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ обзор литературы

1.1. Формальноматематические способы описания

молекулярных структур

1.1.1. Компьютерное представление химических

соединений

1.1.2. Канонизация представления молекулярных

структур

1.1.3. Особенности циклических сисгем

1.1.4. Построение трехмерных моделей молекул

1.2. Представление химических реакции
1.2.1. Эмпирический подход
1.2.2. Формальнологический подход
1.3. Критерии отбора реакций в программах компьютерного молекулярного
дизайна
1.4. Способы представления генерируемых механизмов реакций
И. РАЗВИТИЕ МЕТОДОЛОГИИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
И. 1. Рекомбинационные реакционные сети как подход к моделированию
механизмов химических реакций
.1.1. Мстололошя генерации моделей превращения химической
системы
II. 1.2. Выделение законченных реакционных сетей
.1.3. Визуализация результатов моделирования
.2. рограммный комплекс САВ и решение задач
компьютерного молекулярного дизайна на его основе
.2.1. Кодирование и канонизация представления
химических структу р
.2.2. Алгоритм поиска циклических систем
.2.3. Пришиты построения Гхазы знаний о химических реакциях
III. МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСПАДА
НИТРОСОЕДИНЕНИЙ
III. 1. Общая характеристика процессов тсрмораспада
1.2. Правила генерации гемолитических реакции
1.3. Исследование тсрмораспада нитросоедннений различных химических классов
Ш.3.1. Нтпроалканы
1.3.2. Алюшнитраты
1.3.3. Алициклические ннтрамнны
1.3.4. Атстидин и сто моно, ли и триннгропроизводные
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В таблице связей перечислены связи и относящаяся к ним информация, например кратность, номера связываемых атомов и т. Подобное представление позволяет закладывать любую, в том числе стереохимичсскую, информацию об атомах и их химических связях в зависимости от приложения программы. Этот способ использован в программе . Основная проблема такого представления многовариантность описания одного и того же химического соединения. Таким образом, на сегодняшний день решение первой задачи КМД представлено большим числом вариантов, условно разделенных на две фуппы. Основными требованиями при их использовании являются компактность описания, емкость содержания структурной и другой сопу тствующей информации адекватность описания различных типов соединений и удобство в дальнейшем использовании. В рамках кашей работы мы придерживались второй группы компьютерного представления химических структур и разработали собственный вариант таблицы связности. Канонизация представления молекулярных структур. Для обеих групп методов представления молекул существует проблема множественности описания одного и того же соединения несколькими способами в зависимости от порядка нумерации атомов, входящих в состав молекулы. Так, можно записать эквивалентных матриц для соединения из итомов, изаимопревращаемых путем перестановки столбцов и строк. Операция по переводу произвольного варианта представления к единственно возможному называется приведением матрицы к каноническому виду. Несмотря на то. Существует много вариантов канонических правил, сводящихся к установлению иерархии перечню приоритетов определенных структурных элементов. Различные атомы и функциональные группы имеют различное положение в этой иерархии различный приоритет. Таким образом определяется порядок следования атомов в канонической матрице. Простейший способ выбора приоритетов подсчет суммы элементов каждой строки матрицы с расположением строк в порядке убывания сумм. Он используется в программе . Базируясь на том же принципе приведения структур к каноническому виду, Хендриксон предложил оригинальный способ, основанный на принципе максимизации линейного двоичного числа, соответствующего матрице смежности молекулярного остова . Но, несмотря на простоту и быстродействие, этот способ имеет ряд недостатков, например, не учитываются стсрсохнмическнс различия атомов. Наиболее часто используют свод правил Моргана 1. Глюка . Установление иерархии в системе Моргана представляет собой процесс последовательного распределения старшинства атомов. Определяющим является значение связности каждого атома в структуре. Такой подход напоминает обычное химическое обозначение разветвлен ности соединения, выраженного понятием четвертичного, третичного, вторичного и первичного Сагома здесь четвертичные углеродные атомы считаются вершиной иерархической лестницы. Детальная разработка этого подхода в виде свода правил является необходимой при установлении ранга атомов с незначительными различиями например, при выборе между двумя четвертичными атомами. В литературе есть сообщение о том, что при всей развитости этого подхода он имеет и ограничения, поскольку для некоторых структур автоматическая нумерация по правилам иерархии Моргана сталкивается с затруднениями . Например, в структурах, содержащих все однотипные атомы с одинаковым значением связности, нельзя установить однозначно ранги атомов с помощью этого подхода. Естественно, можно предложить другие правила старшинства и получить при этом другой вид молекулы. Для некоторых структур это полезно. Например, устанавливая высший ранг гетероатомаы, можно добиться того, чтобы они находились в верхней части таблицы связности, что облегчит выявление функциональных групп. Если расположить первыми наиболее разветвленные атомы, то это ускорит подструктурный поиск. Группа Дюбуа в рамках программы САЯС 3 разработала собственный подход к канонизации представления молекул. Код этой программы напоминает таблицу связности в том смысле, что она выражает или подразумевает природу каждого агома в каждой связи.