На правах рукописи

На правах рукописи На правах рукописи

cdn.scipeople.com
from cdn.scipeople.com More from this publisher
19.11.2014 Views

вистские поправки, представлены как сумма атомных вкладов, т.е. атомных весов: MW = N ∑ i= 1 n i ⋅ AW i где: MW = молекулярный вес; N - число типов атомов (в данном случае, типов химических элементов) в молекуле; n i – число атомов типа i в молекуле; AW i – атомный вес атома, относящегося к i-ому типу. Обобщение выражения (59) приводит к общему способу оценки свойств химических соединений с использованием основанных на атомных вкладах аддитивных схем по формуле: P ≈ N ∑ i= 1 n i ⋅ A i где P обозначает произвольное молекулярное свойство, а A i – соответствующие атомные вклады. В отличие от уникального случая с молекулярным весом, уравнение (60) дает лишь приблизительную оценку других свойств. Е.А.Смоленский [172], исходя из понятия о химической дисперсии, ввел специальный количественный показатель S, находящийся в интервале от 0 до 1, для описания способности какого-либо свойства быть представленным при помощи уравнения (60). Его численная величина равна наивысшему значению коэффициента детерминации, который для данного свойства в принципе может быть достигнут в рамках основанного на формуле (60) подхода 1D QSPR [173]. Для некоторых свойств, таких как парахор [117], молярная рефракция [174] и др., подобные качество 1D-QSPR-моделей вполне приемлемо, но для остальных свойств метод нуждается в улучшении. Наиболее распространенный путь достижения этого состоит во введении усовершенствованных классификационных схем для атомов, которые учитывают не только типы химических элементов, но и гибридизацию, число присоединенных атомов водорода, вхождение в состав определенных атомных групп или ароматических систем, и т.д. Следует, однако, отметить, что подобные подходы, которые в неявном виде учитывают молекулярную связность, не являются основанными на изолированных атомных вкладах (separate-atom-based). (59) (60) 68

В настоящее время подобные подходы, основанные на анализе атомных вкладов, широко используются для прогнозирования физико-химических свойств и биологических активностей органических соединений. Метод Гхоуза- Криппена (Ghose-Crippen) для предсказания коэффициента распределения в системе октанол-вода log P (ALOGP) [175-177], его усовершенствованные варианты, предложенные Гхоузом и др. [178, 179] и Вайлдманом (Wildman) и Криппеном [180], разработанный Сузуки (Suzuki) и Кудо (Kudo) метод CHEMICALC-2 для предсказания log P [181], программа SMILOGP, разработанная Конвардом (Convard) с cоавторами для предсказания этого же свойства [182], метод XLOGP, разработанный Вангом (Wang) с соавт. для log P [183, 184], метод прогнозирования растворимости в воде, разработанный Хоу (Hou) и др. [185], - это лишь небольшое число примеров прогнозирования физикохимических свойств органических соединений в рамках основанных на атомных вкладах аддитивных схем. Как показал Винклер (Winkler) с соавт., этот подход может быть использован также и для предсказания некоторых видов биологической активности органических соединений [186]. Поскольку все молекулы состоят из атомов, связанных посредством химических связей, соответствующих ребрам молекулярных графов, химические связи были всегда в центре внимания при описании структур химических соединений и предсказании их свойств. Первые основанные на вкладах по связям аддитивные схемы, такие как методы Цана (Zahn) [118], Бернштейна (Bernstein) [124, 187] и Аллена (Allen) [127, 188], появились почти одновременно с первыми аддитивными схемами, основанными на атомных вкладах. В большинстве случаев они предназначены для прогнозирования термодинамических свойств, таких как теплота образования, которая непосредственно связана с энергиями химических связей. Следует, однако, отметить, что вышеупомянутые аддитивные схемы не являются основанными на вкладах изолированных связей (separate-bond-based), поскольку они обычно содержат перекрестные члены, которые могут быть описаны посредством молекулярных графов с 3 вершинами и 2 ребрами. 69

вистские поправки, представлены как сумма атомных вкладов, т.е. атомных весов:<br />

MW =<br />

N<br />

∑<br />

i=<br />

1<br />

n i<br />

⋅ AW i<br />

где: MW = молекулярный вес; N - число типов атомов (в данном случае, типов<br />

химических элементов) в молекуле; n i – число атомов типа i в молекуле; AW i –<br />

атомный вес атома, относящегося к i-ому типу. Обобщение выражения (59)<br />

приводит к общему способу оценки свойств химических соединений с использованием<br />

основанных на атомных вкладах аддитивных схем по формуле:<br />

P ≈<br />

N<br />

∑<br />

i=<br />

1<br />

n i<br />

⋅ A i<br />

где P обозначает произвольное молекулярное свойство, а A i – соответствующие<br />

атомные вклады. В отличие от уникального случая с молекулярным весом,<br />

уравнение (60) дает лишь приблизительную оценку других свойств.<br />

Е.А.Смоленский [172], исходя из понятия о химической дисперсии, ввел специальный<br />

количественный показатель S, находящийся в интервале от 0 до 1, для<br />

описания способности какого-либо свойства быть представленным при помощи<br />

уравнения (60). Его численная величина равна наивысшему значению коэффициента<br />

детерминации, который для данного свойства в принципе может быть<br />

достигнут в рамках основанного на формуле (60) подхода 1D QSPR [173]. Для<br />

некоторых свойств, таких как парахор [117], молярная рефракция [174] и др.,<br />

подобные качество 1D-QSPR-моделей вполне приемлемо, но для остальных<br />

свойств метод нуждается в улучшении. Наиболее распространенный путь достижения<br />

этого состоит во введении усовершенствованных классификационных<br />

схем для атомов, которые учитывают не только типы химических элементов, но<br />

и гибридизацию, число присоединенных атомов водорода, вхождение в состав<br />

определенных атомных групп или ароматических систем, и т.д. Следует, однако,<br />

отметить, что подобные подходы, которые в неявном виде учитывают молекулярную<br />

связность, не являются основанными на изолированных атомных<br />

вкладах (separate-atom-based).<br />

(59)<br />

(60)<br />

68

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!