Определение Геометрии молекул

Один путь определения геометрии молекулы - используя список длин связей, углов, и конформационных углов, называемых Z - Матрицей. Z - Матрица - удобный способ определить вручную геометрию молекулы. Это соответствует пути, по которому думает большинство химиков о молекулярном строении: виды связей, углов и так далее, как показано на рисунке 8.1. О построении Z - Матрицы подробно в следующей главе.

Другой способ определить геометрию молекулы - установка Декартовых координат для каждого атома, как показано на рисунке 8.2. Графические программы часто сами производят Декартовы координаты, так как это - наиболее удобный способ написать эти программы.

Несколько другой способ определить молекулу - simplified molecular

input line entry specification ( упрощенный ввод молекулы по линии спецификации структуры) (SMILES). Это - путь записи в текстовом описании, где определяются атомы и их сродство. Здесь не определяются точные длины связи и т.п. Для записи этана структуры SMILES это - CC, C2, и H₃C-CH₃. SMILES используется, потому что это очень удобный способ описать молекулярную геометрию, когда должны поддерживаться большие базы данных соединений.

Есть также минимальная версия для органических молекул по имени SSMILES.

8.2. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ

В большинстве программ, а это все еще возможно, ввод геометрии вручную будет во входном файле ASCII. Если геометрия уже имеется в файле, но неправильного формата, есть несколько утилит для преобразования в файл молекулярного строения. Наиболее популярная из них - программа Babel, которая описана в Приложении A. РИСУНОК 8.1. Z - Матрица для этана. Первая колонка - элемент, вторая колонка атом, к которому относится связь, третья колонка длина связи, четвертая колонка атом, к которому угол относится, пятая колонка угол, шестая колонка атом, к которому относится двугранный угол и седьмая колонка двугранный угол. РИСУНОК 8.2. Представление Декартовых координат этана. Первая колонка - элемент, другие колонки - x, y, и z Декартовы координаты.

Это становится более простым для программ, которые имеют графические построители, в которых пользователь может по существу выводить молекулу. Есть несколько путей, по которым работают такие программы. Некоторые программы позволяют формировать молекулы, используя структуру двумерных черточек, а затем преобразовывают её в пространственную структуру. Некоторые программы делают так, что пользователь выводит трехмерную основу, и затем автоматически присоединяют водороды. Это особенно хорошо получается для органических молекул.

Некоторые программы создают молекулу в трех габаритах, начиная со списка элементов и гибридизаций, которые могут быть наиболее удобны для молекул. Много программ включают библиотеки обычно используемых функциональных групп, которые являются удобными, если для специфического объекта потребуются эти функциональные группы. Множество программ имеют специализированные способы построения молекул типа белков, нуклеотидов или углеводов. Приложение A обсуждает определенные пакеты программ.