освіти та науки Росії
Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
«Тверський державний технічний університет»
Кафедра біотехнології та хімії
Реферат
на тему: ВИКОРИСТАННЯ топологічних ІНДЕКСІВ У ХІМІЇ
Виконала: Ткачова О.І.
Перевірив: Косівці Ю.Ю.
Тверь 2013
Зміст
Введення
. Графічне представлення молекул і їх властивостей - теорія графів в хімії
. Методи розрахунку топологічних індексів
. Застосування топологічних індексів
Висновок
Список літератури
Введення
Важливою проблемою в сучасній теоретичній хімії є визначення властивостей хімічних сполук виходячи з їх молекулярної структури. Як відомо, всі властивості молекули закодовані в її структурі, а знаходження кількісного співвідношення структура - властивість часто допомагає найкращим чином розшифрувати їх. Це допомагає зрозуміти, як структура впливає на властивості сполук, на їх здатність вступати в різного роду взаємодії. Підвищений інтерес до проблеми структура - властивість обумовлений наявністю великої кількості синтезованих до теперішнього часу речовин, а також широкого спектру можливостей їх застосування. Рішення даної задачі, навіть в рамках одного класу сполук, дозволить прогнозувати властивості гіпотетичних молекул, вести синтез нових сполук із заданими властивостями [1]. Для знаходження взаємозв'язку між структурою і властивістю використовуються різні методи математичного моделювання, вибір яких залежить від природи досліджуваних хімічних сполук, аналізованих властивостей. Серед цих методів особливе місце займають топологічні підходи, що використовують тільки інформацію, що міститься в структурній формулі досліджуваного з'єднання [1]. У таких підходах хімічну структурну формулу представляють молекулярним графом, вершини якого відповідають атомам (ядрам), а ребра-хімічним зв'язкам молекули. При цьому, як правило, розглядаються лише скелетні атоми (атоми водню зазвичай не включаються в граф) і зв'язки між ними. Кожен молекулярний граф можна представити або матрицею, або поліномом, або числовим індексом [2]. Подання структурної формули у вигляді числового значення, часто званого топологічним індексом, може здійснюватися кількома способами [3-5]. Найбільш часто застосовується побудова матриці суміжності A (G) і матриці відстаней D (G) на графі. Топологічні індекси (структурні дескриптори) включають інформацію про розмір і форму молекули, про з'єднання атомів і структурних груп в ній і їх взаємне розташування. Крім того, з їх допомогою можна враховувати особливості електронного і просторової будови молекул, вибираючи відповідним чином ваги вершин і ребер молекулярного графа.
Нині топологічні індекси використовуються для кодування хімічної інформації, оцінки реакційної здатності молекул, при плануванні хімічного експерименту, для кількісного опису хімічних структур при аналізі зв'язку між ...
