Исследование пространственного строения твердых органических соединений с использованием несферической формы атомов
Диссертация
Актуальность работы. В химии твердого тела кристаллические вещества составляют существенную долю от общего числа объектов исследования. Достаточно вспомнить классические труды в области кристаллохимии и кристаллографии академика Белова Н. В. (Белов, Н. В. Очерки по структурной минералогии / Н. В. Белов. — М.: Недра, 1976. — 344 с.) и др, а в органической химии монографию профессора… Читать ещё >
Содержание
- 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Способы представления и описания строения химических соединений
- 1. 2. Выявление закономерностей QSPR и QSAR
- 1. 3. Современные компьютерные комплексы для вычисления молекулярных дескрипторов и выявления связи между строением и свойствами химических соединений
- 1. 4. Плотность вещества
- 1. 5. Атомные радиусы и возможности их моделирования
- Модель «DENSON»
- 1. 6. Модель «MERA»
- 1. 7. Выводы по главе. Цель и задачи исследования."
- 2. РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ
- 2. 1. Модель «ANSAB»
- 2. 2. Алгоритм модели «ANSAB»
- 2. 2. 1. Исходные данные для расчета
- 2. 2. 2. Вывод результатов расчета по модели «ANSAB»
- 2. 3. Функциональные возможности и описание работы одноименной программы «ANSAB»
- 3. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ
- 3. 1. Построение пространственных образов молекулярных структур
- 3. 2. Прогноз плотности углеводородов
- 3. 3. Прогноз плотности кислородсодержащих органических соединений
- 3. 4. Прогноз плотности азот и серу содержащих органических соединений
- 3. 5. Прогноз плотности гетероциклических органических соединений
- 3. 6. Прогноз относительной плотности жидких органических соединений класса фуроксанов
- 3. 7. Прогноз плотности твердых органических соединений класса фуроксанов
- 3. 8. Применение модели «ANSAB» с возможностью варьирования коэффициента упорядоченности
- 3. 9. Сравнение результатов вычислений в рамках моделей
- DENSON" и «ANSAB»
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Овчинников, А. А. Компьютерная химия Текст. / А. А. Овчинников, А. И. Болдырев // Успехи химии. 1986. — Т. 55, № 4. — С. 539 554.
- Поройков, В. В. Компьютерное предсказание биологической активности веществ : пределы возможного Текст. / В. В. Поройков // Химия в России. 1999. — № 2. — С. 8−12.
- Poroikov, V. Тор 200 medicines : can new actions be discovered through computer-aided prediction? Text. / V. Poroikov, D. Akimov, E. Shabelnikova, D. Filimonov // SAR and QSAR in Enviromental Research. 2001. — № 12 (4). — P. 327−344.
- Стьюпер, Э. Машинный анализ связи химической структуры и биологической активности Текст.: пер. с англ. / Э. Стьюпер, У. Брюггер, П. Джуре — под ред. А. М. Евсеева. М.: Мир, 1982. — 235 с.
- Скрипов, В. П. Структура простых жидкостей Текст. / В. П. Скрипов, А. Е. Галашев // Успехи химии. 1983. — Т. 52, № 2. — С. 177−205.
- Антипин, И. С. Сольватационный топологический индекс. Топологическая модель описания дисперсионных взаимодействий Текст. / И. С. Антипин, Н. А. Арсланов, В. А. Палюлин, А. И. Коновалов, Н. С. Зефиров // Докл. АН СССР. 1991. — Т. 316, № 4. — С. 925−927.
- Химические приложения топологии и теории графов Текст. / под ред. Р. Кинга: пер. с англ. М.: Мир, 1987. — 560 с.
- Папулов, Ю. Г. Исследование связи свойств веществ со строением молекул на основе феноменологической модели молекулы как системы взаимодействующих атомов Текст. / Ю. Г. Папулов, М. Г. Виноградова//Журн. физ. химии. 1996. — Т. 70, № 6. — С. 1059−1066.
- Зефиров, Н. С. Проблема генерации структур с заданными свойствами. Решение обратной задачи для центрического индекса Балабана Текст. / Н. С. Зефиров, В. А. Палюлин, Е. В. Радченко // Докл. АН СССР. -1991. Т. 316, № 4. — С. 921−924.
- Wedig, U. Visualization reveals new structures in solid-state chemistry Text. / U. Wedig, L. Schroder // Scient. Сотр. World. 1996. — № 21. -P. 21−22.
- Станкевич, M. И. Топологические индексы в органической химии Текст. / М. И. Станкевич, И. В. Станкевич, Н. С. Зефиров // Успехи химии. -1988. Т. 57, № 3. — С. 337−367.
- Кулешова, Л. Н. Кембриджский банк структурных данных как инструмент изучения общих закономерностей строения органических молекулярных кристаллов Текст. / JI. Н. Кулешова, М. Ю. Антипин // Успехи химии. 1999. — Т. 68, № 1. — С. 3−22.
- Макаров, JI. И. Методика и алгоритмы прогноза свойств химических соединений по общим фрагментам молекулярных графов Текст. / Л. И. Макаров // Журн. структур, химии. 1998. — Т. 39, № 1. — С. 113−125.
- Барташевич, Е. В. Метод мультиконформационного моделирования пространственной формы молекул Текст. / Е. В. Барташевич, В. А. Потемкин, М. А. Гришина, А. В. Белик // Журн. структур, химии. -2002. Т. 43, № 6. — С. 1112−1119.
- Карцева, Г. А. Толстикова. Т. 1: Азотистые гетероциклы и алкалоиды. — М., 2001. — С. 80−84.
- Применение теории графов в химии Текст.: сб. ст. / отв. ред.: Н. С. Зефирова, С. И. Кучанова — Ин-т катализа. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. — 305 е.: ил. — Прил.: с. 300−305. — Библиогр. в конце ст.
- Химические приложения топологии и теории графов Текст. / под ред. Р. Кинга: пер. с англ. М.: Мир, 1987. — 560 с.
- Раевский, О. А. Дескрипторы молекулярной структуры в компьютерном дизайне биологически активных веществ Текст. / О. А. Раевский // Успехи химии. 1999. — Т. 68, № 6. — С. 555−575.
- Голендер, В. Е. Вычислительные методы конструирования лекарств Текст. / В. Е. Голендер, А. Б. Розенблит. Рига: Зинатне, 1978. -238 с.
- Иванова, А. А. Фрагментарные дескрипторы в QSPR Текст.: применение для расчета теплоемкости / А. А. Иванова, В. А. Палюлин, А. Н. Зефиров, Н. С. Зефиров // Журн. орган, химии. 2004. — Т. 40, № 5. — С. 675 680.
- Грибов, JI. А. Некоторые общие закономерности процессов распознавания образов сложными молекулярными системами Текст. / JI. А. Грибов // Журн. физ. химии. 2004. — Т. 78, № 2. — С. 295−299.
- Артеменко, Н. В. Нейросетевая модель липофильности органических соединений на основе фрагментарных дескрипторов Текст. / Н. В. Артеменко, В. А. Палюлин, Н. С. Зефиров // Докл. РАН. 2002. — Т. 383, № 6. — С. 771−773.
- Аркадьев, А. Г. Обучение машины классификации объектов Текст. / А. Г Аркадьев, Э. М. Браверманн. М.: Наука, 1971. — 192 с.
- Загоруйко, Н. Г. Прикладные методы анализа данных и знаний Текст. / Н. Г. Загоруйко. Новосибирск: Изд-во Ин-та математики СО РАН, 1999.-269 с. — Указ.: с. 261−263. — Библиогр.: с. 247−260.
- Загоруйко, Н. Г. Гипотезы компактности и ^.-компактности в методах анализа данных Текст. / Н. Г. Загоруйко // Сиб. журн. индустр. математики. 1998. — Т. 1, № 1. — С. 114−126.
- Бонгард, М. М. Проблемы узнавания Текст. / М. М. Бонгард. -М.: Наука, 1967.-320 с.
- Ту, Дж. Принципы распознавания образов Текст. / Дж. Ту, Р. Гонсалес. М.: Мир, 1978. — 411 с.
- Джуре, П. Распознавание образов в химии Текст. / П. Джуре, Т. Айзенауэр — под ред.: А. М. Евсеева, Г. Г. Вайнштейна — пер. с англ. С. В. Кривенко. М.: Мир, 1977. — 230 е.: ил.
- Menon, G. К. Pattern recognition II Text.: Investigation of structure-activity relationships [Text] / G. K. Menon, A. Cammarata // J. Pharm. Sci. -1977. Vol. 66, № 3. — P. 304−314.
- Дюран, Б. Кластерный анализ Текст. / Б. Дюран, П. Оделл.- пер. с англ. Е. 3. Демиденко. М.: Статистика, 1977. — 128 с.
- Lawson, R. G. Cluster analysis of akrilates to guide sampling for toxicity tasting Text. / R. G. Lawson, P. C. Jurs // Journal of Chemical Information & Computer Sciences. 1990. — Vol. 30, № 2. — P. 137−144.
- Burke, K. A. Developing and Using Conceptual Computer Animations for Chemistry Instruction Text. / K. A. Burke, T. J. Greenbowe, M. A. Windschitl // Journal of Chemical Education. 1998. — Vol. 75, № 12. — P. 1658−1661.
- Hansch, C. A. Quantitative approach to biochemical structure- activity relationships Text. / C. A. Hansch // Accounts of Cnemical Researcn. 1969. -Vol. 2, № 8.-P. 232−239.
- Макеев, Г. М. Моделирование связи «структура биологическая активность» с помощью новых пространственных дескрипторов молекул Текст. / Г. М. Макеев, М. И. Кумсков, А. В. Подосенин // Химико-фармацевт. журн. — 1998. — Т. 32, № 10. — С. 41−45.
- Баскин, И. И. Методология поиска прямых корреляций между структурами и свойствами органических соединений при помощи вычислительных нейтронных сетей Текст. / И. И. Баскин, В. А. Палюлин, Н. С. Зефиров // Докл. РАН. 1993. — Т. 333, № 2. — С. 176−179.
- Domine, D. ART 2-А for Optimal Test Series Desing in QSAR Text. / D. Domine, J. Devillers, D. Wienke, L. Buydens // Journal of Chemical Information and modeling. 1997. — Vol. 37, № 1. — P. 10−17.
- Зацепин, В. М. Система компьютерного предсказания физико-химических и биологических свойств веществ Текст. / В. М. Зацепин, A. JI. Осипов, Р. Д. Семенов // Автометрия. 1995. — № 5. с. 238−241.
- Жохова, Н. И. Фрагментарные дескрипторы в QSPR Текст.: применение для расчета поляризуемости молекул / Н. И. Жохова, И. И. Баскин, В. А. Палюлин, А. Н. Зефиров, Н. С. Зефиров // Изв. РАН. Сер. Химическая. 2003. — № 5. — С. 1005−1009.
- Горбань, А. Н. Нейронные сети на персональном компьютере Текст. / А. Н. Горбань, Д. А. Россиев. — Новосибирск: Наука, 1996. — 276 с.
- Ежов, А. А. Нейрокомпьютинг и его применение в экономике и бизнесе Текст. / А. А. Ежов, С. А. Шумский. М.: МИФИ, 1998. — 224 с.
- Баскин, И. И. Применение искусственных нейронный сетей в химических и биохимических исследованиях Текст. / И. И. Баскин, В. А. Палюлин, Н. С. Зефиров // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2, Химия. 1999. — Т. 40, № 5. — С. 323−326.
- Зоркий, П. М. Структурные аспекты современной химии Текст. / П. М. Зоркий // Координац. химия. 1995. — Т. 21, № 4. — С. 281−289.
- Раевский, О. А. Новые КССА дескрипторы, рассчитываемые из спектров межатомных взаимодействий Текст. / О. А. Раевский, С. В. Трепалин, А. Н. Раздольский // Химико-фармацевт. журн. 2000. — Т. 34, № 12. — С. 19−22.
- Бушелев, С. Н. Электронная структура и биологическая активность молекул Текст. / С. Н. Бушелев, Н. Ф. Степанов. М.: Знание. -1989.-32 е.: ил.
- Жохова, Н. И. Фрагментарные дескрипторы в QSPR Текст.: применение для расчета поляризуемости молекул / Н. И. Жохова, И. И. Баскин, В. А. Палюлин, А. Н. Зефиров, Н. С. Зефиров // Изв. РАН. Сер. Химическая. 2003. — № 5. — С. 1005−1009.
- Cramer, R. D. Comparative Molekular Field Analysis (ComFA) Text. / R. D. Cramer, D. E. Patterson, J. D. Bunce // J. Am. Chem. Soc. 1998. -№ 110.-P. 5959−5967.
- Gansia, E. Global 3D- QSAR methods Text.: MS- WHIM and autocorrelation [Text] / E. Gansia, G. Bravi, P. Mascagni, A. Zaliani // Journal of Computer Aided Molecular Desing. — 2000. — Vol. 14, № 3. — P. 293−306.
- Кадыров, Ч. Ш. Машинный поиск химических препаратов с заданными свойствами Текст. / Ч. Ш. Кадыров, JI. А. Тюрина, В. Д. Симонов, В. А. Семенов. Ташкент: Фан, 1989. — 164 с.
- Кадыров, Ч. Ш. Машинный поиск закономерностей строение -биологическое действие химических соединений Текст. / Ч. Ш. Кадыров, JI. А. Тюрина, В. Д. Симонов // Итоги науки и техники. Сер. Орган, химия. М.: ВИНИТИ, 1989.- 189 с.
- Радченко, Е. В. Локальные молекулярные характеристики в анализе количественной связи «структура-активность» / Е. В. Радченко, В. А. Палюлин, Н. С. Зефиров // Рос. хим. журн. 2004. — Т. L, № 2. — С. 76−86.
- Lagunin, A. PASS: prediction of activity spectra for biologically active substances Text. / A. Lagunin, A. Stepanchikova, D. Filimonov, V. Poroikov // Bioinformatics. 2000. — Vol. 16, № 8. — P. 747−748.
- Filimonov, D. A. Chemical Similarity Assessment trough Multilevel Neighborhoods of Atoms Text.: Definition and Cimparison with the Other Descriptors [Text] / D. A. Filimonov, V. Poroikov, Y. Borodina, T. Gloriozova //
- Journal of Chemical Information & Modeling. 1999. — Vol. 39, № 4. — P. 666 670.
- Лагутин, А. А. Компьютерный поиск потенциальных антигипертензивных соединений комбинированного действия Текст. / А. А. Лагутин, Д. А. Филимонов, В. В. Поройков // Химико-фармацевт. журн. -2001.-№ 35 (7).-С. 28−34.
- Тюрин, А. А. Компьютерный поиск лекарственных средств из класса азолов Текст. / А. А. Тюрин, Ф. С. Зарудий, Л. А. Тюрина, Ф. А. Халиуллин, Т. С. Соломонова, Р. Б. Валитов // Башк. хим. журн. 1997. — Т. 4, № 4. — С. 49−58.
- Хайруллина, В. Р. Компьютерный поиск новых антиоксидантов среди различных классов природных соединений Текст. / В. Р. Хайруллина, С. А. Кирлан, Г. Г. Гарифуллина, И. Б. Бетелина, А. Я. Герчиков, Л. А.
- Тюрина 11 Изв. вузов. Сер. Химия и хим. технология. 2005. — Т.48, № 1.- С. 83−88.
- Папулов, Ю. Г. Использование топологических индексов при построении корреляций структура — свойство Текст. / Ю. Г. Папулов, Т. И. Чернова, В. М. Смоляков, М. Н. Поляков // Журн. физ. химии. 1993. — Т. 67, № 2. — С. 203 — 209.
- Карцев, В. Н. Экстраполяционные уравнения для расчета объемных свойств жидких н алканов и н — спиртов Текст. / В. Н. Карцев, В. В. Цепулин, Л. С. Штыкова // Журн. физ. химии. — 2000. — Т. 74, № 12. — С. 2158−2161.
- Просочкина, Т. Р. Квантовохимическое исследование поверхности потенциальной энергии азотсодержащих гетероциклических трехкольчатых соединений Текст. / Т. Р. Просочкина, Р. Г. Шестакова, Е. А. Кантор // Башк. хим. журн. 2004. — Т. 11, № 1. — С. 68−70.
- Евтушенко, А. В. Новый подход к оценке плотности вещества Текст. / А. В. Евтушенко, Б. Б. Смирнов, В. А. Шляпочников // Изв. АН. СССР. Сер. Химия. 1993. — Т. 4. — С. 685−687.
- Китайгородский, А. И. Молекулярные кристаллы Текст. / А. И. Китайгородский. -М.: Наука, 1971. 424 е.: ил. — Библиогр.: с. 415−421.
- Шильников, В. И. Вычисление объемов и поверхностей атомов и молекул Текст. / В. И. Шильников, В. С. Кузьмин, Ю. Т. Стручков // Журн. структур, химии. 1993. — Т. 34, № 4. — С. 98 — 106.
- Кузьмин, В. С. Расчет Ван дер — ваальсовых объемов органических молекул Текст. / В. С. Кузьмин, С. Б. Кацер // Изв. АН. Сер. Химическая. — 1992. — № 4. — С. 922 — 931.
- Аскадский А.А. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. Атомно-молекулярный уровень Текст. / А. А. Аскадский, В. И. Кондращенко. М.: Науч. мир, 1999. — 544 с. — Предм. указ.: с. 534−543. -Прил.: с. 425−472. — Библиогр.: с. 517−533.
- Лекомцев, А. С. Об одном методе сглаживания границ Ван дер- ваальсовых моделей молекул Текст. / А. С. Лекомцев, И. В. Чернышев // Журн. структур, химии. 2003. — Т. 44, № 5. — С. 921 — 928.
- Лекомцев, А. С. Эффективные значения объема и площади поверхности молекул Текст. / А. С. Лекомцев, И. В. Чернышев // Журн. структур, химии. 2001. — Т. 42, № 2. — С. 375 — 383.
- Белик, А. В. Простая модель связи между молекулярной структурой и плотностью вещества Текст. / А. В. Белик, Л. В. Ульянова, Н. С. Зефиров // Докл. АН СССР. 1990. — Т. 313, № 3. — С. 628 — 629.
- Белик, А. В. Новая интерпретация геометрических индексов Текст. / А. В. Белик, В. А. Потемкин // Докл. АН СССР. 1990. — Т. 312, № 2.-С. 377−379.
- Белик, А. В. Новый подход к компьютерному моделированию атомных радиусов Текст. / А. В. Белик, В. А. Потемкин // Журн. общ. химии.- 1993. Т. 63. № 6. — С. 1201 — 1203.
- Белик, А. В. Компьютерное моделирование атомных радиусов для прогноза плотности органических веществ Текст. / А. В. Белик // Изв. вузов. Сер. Химия и хим. технология. 1992. — Т. 35. № 4. — С. 51 — 55.
- Зефиров, Ю. В. Новые применения ван-дер-ваальсовых радиусов в химии Текст. / Ю. В. Зефиров, П. М. Зоркий // Успехи химии. 1995. — Т. 64, № 5. -С. 446−460.
- Зефиров, Ю. В. Ван-дер-ваальсовы радиусы и их применение в химии Текст. / Ю. В. Зефиров, П. М. Зоркий // Успехи химии. 1989. — Т. 58, № 5.-С. 713−746.
- Зоркий, П. М. Понятие структуры в современной химии. Ч. 1. Уровни и аспекты моделирования и описания Текст. / П. М. Зоркий, Л. В. Ланшина, Е. Ю. Кораблева // Журн. структур, химии. 1994. — Т. 35, № 2. -С. 121−126.
- Велик, А. В. Способ учета влияния температуры на эффективные радиусы в модели DENSON Текст. / А. В. Велик, В. А. Потемкин, И. Ю. Михайлов // Журн. физ. химии. 1993. — Т. 67, № 2. — С. 327.
- Велик, А. В. Критерий оценки направления перегруппировки Воултона Катрицкого Текст. / А. В. Велик, Д. В. Белоусов // Докл. АН СССР. — 1990. — Т. 313, № 5. — С. 1127−1130.
- Велик, А. В. Компьютерное моделирование атомных радиусов для прогноза плотности органических веществ Текст. / А. В. Велик // Изв. вузов. Сер. Химия и хим. технология. 1992. — Т. 35. № 4. — С. 51 — 55.
- Потемкин, В. А. Модель расчета атомных объемных характеристик в молекулярных системах Текст. / В. А. Потемкин, Е. В. Барташевич, А. В. Велик // Журн. физ. химии. 1998. — Т. 72, № 4. — С. 650 656.
- Велик, А. В. Возможности прогноза плотности и фазовых переходов мезогенных веществ Текст. / А. В. Велик, В. А. Потемкин, Ю. Н. Гревцева // Докл. АН СССР. 1994. — Т. 336, № 3. — С. 361−364.
- Потемкин, В. А. Новые представления об объемной форме молекул Текст. / В. А. Потемкин, Е. В. Барташевич, А. В. Велик // Журн. общ. химии. 1995. — Т. 65, № 2. — С. 205−208.
- Велик, А. В. Оценка молекулярного объема спиросочлененных циклических углеводородов Текст. / А. В. Велик, Ю. О. Ачимова // Журн. орган, химии. 1996. — Т. 31, № 5. — С. 674−677.
- Гришина, М. А. Генетический алгоритм для прогноза строения и свойств молекулярных агломератов в органических веществах Текст. / М. А. Гришина, Е. В. Барташевич, В. А. Потемкин, А. В. Велик // Журн. структур, химии. 2002. — Т. 43, № 6. — С. 1120−1133.
- Велик, А. В. Модифицированная модель DENSON в оценке плотности вещества Текст. / А. В. Велик, В. А. Потемкин // Журн. физ. химии. 1992. — Т. 66. — № 1. с. 140−142.
- Рукавишников, В. В. Новый алгоритм пространственного представления и расчета объема органических соединений Текст. / В. В. Рукавишников, А. В. Велик // Вестн. ЧелГУ. Сер. 4, Химия. 2004. — № 1. — С. 44−45.
- Свойства органических соединений Текст.: справочник / М. А. Кузнецов [и др.]- под ред. А. А. Потехина. — Д.: Химия, 1984. — 518 с.
- Иванов, Б. Н. Дискретная математика : алгоритмы и программы Текст. / Б. Н. Иванов. М.: Лаб. базовых знаний, 2003. — 288 с.
- Белов, Г. В. Термодинамическое моделирование : методы, алгоритмы, программы Текст. / Г. В. Белов. М.: Науч. мир, 2002. — 184 с.
- Дейтел, X. М. Как программировать на С++ Текст.: пер. с англ. / X. М. Дейтел, П. Дж. Дейтел. 5 изд. — М.: Бином-Пресс, 2006. — 800 с.
- Рукавишников, В. В., Велик А. В. Программа расчета относительной плотности органических соединений «ANSAB» Текст. — М.: ВНТИЦ, 2006. -№ 50 200 600 030.
- Хмельницкий, Л.И. Химия фуроксанов: Строение и синтез Текст. / Л. И. Хмельницкий, С. С. Новиков, Т. И. Годовикова. М.: Наука, 1996. — 383 с.
- Соловьев, М. Е. Компьютерная химия Текст. / М. Е. Соловьев, М. М. Соловьев. М.: СОЛОН-Пресс, 2005. — 536 с.