Подскажите пожалуйста, есть ли такой софт. Хочу виртуально соединить два достаточно сложных химических вещества (конечно не уровень ДНК и белков, но по несколько десятков атомов в каждой молекуле наберется) и понять, реагируют они или нет.
Поиск по научным статьям ничего не дал.
Формулы беру из википедии и каким-то образом ввожу их графически (или если там есть встроенная база данных — еще лучше).
Запускаю моделирование.
Программа должна вывести что получится (или не получится), формулы и желательно названия веществ.

Здравствуйте, 00011011, Вы писали:

0>Подскажите пожалуйста, есть ли такой софт. Хочу виртуально соединить два достаточно сложных химических вещества (конечно не уровень ДНК и белков, но по несколько десятков атомов в каждой молекуле наберется) и понять, реагируют они или нет.
0>Поиск по научным статьям ничего не дал.
0>Формулы беру из википедии и каким-то образом ввожу их графически (или если там есть встроенная база данных — еще лучше).
0>Запускаю моделирование.
0>Программа должна вывести что получится (или не получится), формулы и желательно названия веществ.

Такими вещами занимается квантовая химия, но насколько я знаю, данная задача если и решается, то только для газовой фазы и относительно сложными методами.
Программы для таких расчётов — Gaussian, Gamess, Orca, Molpro и другие. В программу вводятся атомные координаты и она проводит расчёт энергии этой системы; далее координаты уточняются так, чтобы найти конфигурацию, соответствующую минимальной энергии. Предполагается, что если считать отдельную молекулу, то структура с наименьшей энергией — это как бы и есть "реальная" структура молекул данного вещества. По умолчанию все расчёты проводятся для газовой фазы (изолированная молекула), но можно в модель добавить сольватацию. Специфическую сольватацию, насколько я знаю, сейчас обычно учитывают прямым добавлением к считаемой молекуле дополнительных молекул воды.
Квантовая химия имеет довольно слабую предсказательную силу, за исключением может быть расчётов газовой фалы. Но если посчитать квантово-химически какой-то свойство, с большой вероятностью оно будет коррелировать со свойствами, измеряемым экспериментально. В качестве примера приведу карбоновые кислоты:



В этих молекулах есть группа -CO-O-H, и атом водорода легко отлетает от кислорода, что обеспечивает кислотные свойства этих соединений. Квантово-химически можно просчитать прочность связи O-H. Для этого нужно просчитать отдельно молекулу R-COOH и анион R-COO; катион H+ считать необязательно т.к. в нём нет электронов. Разность энергий между этой молекулой и двумя ионами даёт как бы прочность связи O-H. Можно провести расчёт для газовой фазе, вроде в данном конкретном ряду гомологов (карбоновые кислоты) результат будет неплохой, но вообще правильнее считать эти молекулы в модели сольватации и в окружении молекул воды. Так вот, рассчитанная таким образом энергия связи O-H будет неплохо коррелировать с кислотностью (pKa) этой кислоты:



Но как только квантово-химически, не используя дополнительные экспериментальные данные, предсказать кислотные свойства неизвестного вещества — я плохо представляю.
Вот ещё один пример такой корреляции: были подсчитаны теплоты образования 1800 органических веществ, и построена корреляция между этими рассчитанными энергиями и экспериментальными:

Здравствуйте, 00011011, Вы писали:

0>Подскажите пожалуйста, есть ли такой софт.

Нет. Может быть (скорее всего) для каких-то узких частных случаев и есть, но ничего общего нет. Для таких вопросов есть химики (для простых случаев) в соответствующей лаборатории (для более сложных случаев).

Я думаю, что это хорошая идея для стартапа. Пишешь такую программу, в которую можно вводить химические вещества и вести каталог,
и продаёшь, а там народ подтянется.

Есть, правда, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
но они вражеские страны, и если ты сделаешь на национальных языках россии, то будешь вне конкуренции.

Здравствуйте, Эйнсток Файр, Вы писали:

ЭФ>Я думаю, что это хорошая идея для стартапа. Пишешь такую программу, в которую можно вводить химические вещества и вести каталог,
ЭФ>и продаёшь, а там народ подтянется.

А учитывая востребованность, наверняка куча народу давно пытаются сделать что-то в этой сфере, но успехи так себе.

Но возможно тут играет роль и порог вхождения: не каждый программист квантовый физик, и не каждый квантовый физик опытный программист.
Так что учиться есть смысл. Только будь готов потратить несколько лет прежде чем поймешь как такие вещи рассчитывать.

ЭФ>Есть, правда, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
ЭФ>но они вражеские страны, и если ты сделаешь на национальных языках россии, то будешь вне конкуренции.

В научном сообществе ксенофобией страдать не принято.

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Такими вещами занимается квантовая химия, но насколько я знаю, данная задача если и решается, то только для газовой фазы и относительно сложными методами.
Хм. У тебя там акаунт случайно никто не угнал ? За все время нахождения на RSDN первый нормальный пост на моей памяти, у меня просто разрыв шаблона! Или это совместный акаунт с подругой, подруга пишет про всяких Ванг и эзотерик, плюс еще и программирует на Delphi, а тут впервые пост человека с претензией на высшее образование, разительно отличающейся от всех предыдущих!!!

ЭФ>>Я думаю, что это хорошая идея для стартапа. Пишешь такую программу, в которую можно вводить химические вещества и вести каталог,
ЭФ>>и продаёшь, а там народ подтянется.

плохая идея. Программа, которая год будет обсчитывать соединение из 6 атомов, не нужна никому, кроме ее создателей. Тем она финансирование на суперкомпьютеры может помочь получить

Здравствуйте, elmal, Вы писали:

E>Хм. У тебя там акаунт случайно никто не угнал ? За все время нахождения на RSDN первый нормальный пост на моей памяти, у меня просто разрыв шаблона!
Не, он затирал про химию в тематических постах, чувак шарит в этом. У него вроде даже софт визуализации чего-то в химии есть на продажу, а вот в такие щтуки с симуляциями реакций он заходить не хочет, что странно, т.к. это просто cutting-edge хемоинформатики.

Здравствуйте, Kernan, Вы писали:

K>Не, он затирал про химию в тематических постах, чувак шарит в этом. У него вроде даже софт визуализации чего-то в химии есть на продажу, а вот в такие щтуки с симуляциями реакций он заходить не хочет, что странно, т.к. это просто cutting-edge хемоинформатики.
Да я как бы в курсе про софт про визуализацию химии. Вот только я помню посты с примерами кода из этого софта, и у меня мог бы быть инфаркт если б я подобный код увидел от коллег и мне б в такой прелести пришлось бы копаться . Мне непонятно только как может сочетаться даже минимальное представление о химии и всякой ахинеи про Ванг и т.д.

Здравствуйте, elmal, Вы писали:

E>Здравствуйте, Kernan, Вы писали:

K>>Не, он затирал про химию в тематических постах, чувак шарит в этом. У него вроде даже софт визуализации чего-то в химии есть на продажу, а вот в такие щтуки с симуляциями реакций он заходить не хочет, что странно, т.к. это просто cutting-edge хемоинформатики.
E>Да я как бы в курсе про софт про визуализацию химии. Вот только я помню посты с примерами кода из этого софта, и у меня мог бы быть инфаркт если б я подобный код увидел от коллег и мне б в такой прелести пришлось бы копаться . Мне непонятно только как может сочетаться даже минимальное представление о химии и всякой ахинеи про Ванг и т.д.

Я молчал когда слышал очередное "генератор лженауки" — на этом атеист-нутом форуме другого не дождёшься. Только замечу что у меня есть и вполне каноничные для этого форума посты про науку — по биологии, квантовой механике, математике и т.п. А вот про код просто не могу удержаться — "не суди и не судим будешь" или как-то в этом роде. Моя программа по основным параметрам превосходит конкурентов, в том числе по скорости — она быстро работала ещё 15 лет назад на пентиумах. Я считаю что мой код вполне хорош, просто он нестандартен для мэйнстримного программирования. В моей программе нет утечек памяти, потому что я придумал кастомный сборщик мусора, и такое решение, полагаю, в целом лучше сишарповской автосборки.

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Я молчал когда слышал очередное "генератор лженауки" — на этом атеист-нутом форуме другого не дождёшься. Только замечу что у меня есть и вполне каноничные для этого форума посты про науку — по биологии, квантовой механике, математике и т.п. А вот про код просто не могу удержаться — "не суди и не судим будешь" или как-то в этом роде. Моя программа по основным параметрам превосходит конкурентов, в том числе по скорости — она быстро работала ещё 15 лет назад на пентиумах. Я считаю что мой код вполне хорош, просто он нестандартен для мэйнстримного программирования. В моей программе нет утечек памяти, потому что я придумал кастомный сборщик мусора, и такое решение, полагаю, в целом лучше сишарповской автосборки.
Относительно судимости — я бы на твоем месте прислушался бы к критике твоего кода, судят в основном профессионалы в программировании, которые подобного твоему творчества насмотрелись до черта. Просто ты являешься одиночкой, без какого либо обратной связи и возможности получать по рукам со стороны, критику в свою сторону я бы на твоем месте очень бы ценил. Ибо в химии мои знания скорее всего ниже твоих.

Если бы я тут что то писал по химии — я бы вполне ценил твою критику, ибо мои знания по химии школьные плюс один семестр института плюс научпоп, что для эксперта как то маловато. Хотя мои знания по химии все таки сильно выше какой нидь бабы Мани, которая будет советовать покупать соль без холестерина или автомеханика Пети который будет втюхивать про крутость накачки шин смесью азота и кислорода в пропорциях 4 к 1 за тройную цену по отношению к накачкой воздухом.

Здравствуйте, elmal, Вы писали:

E>Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>>Я молчал когда слышал очередное "генератор лженауки" — на этом атеист-нутом форуме другого не дождёшься. Только замечу что у меня есть и вполне каноничные для этого форума посты про науку — по биологии, квантовой механике, математике и т.п. А вот про код просто не могу удержаться — "не суди и не судим будешь" или как-то в этом роде. Моя программа по основным параметрам превосходит конкурентов, в том числе по скорости — она быстро работала ещё 15 лет назад на пентиумах. Я считаю что мой код вполне хорош, просто он нестандартен для мэйнстримного программирования. В моей программе нет утечек памяти, потому что я придумал кастомный сборщик мусора, и такое решение, полагаю, в целом лучше сишарповской автосборки.
E>Относительно судимости — я бы на твоем месте прислушался бы к критике твоего кода, судят в основном профессионалы в программировании, которые подобного твоему творчества насмотрелись до черта. Просто ты являешься одиночкой, без какого либо обратной связи и возможности получать по рукам со стороны, критику в свою сторону я бы на твоем месте очень бы ценил. Ибо в химии мои знания скорее всего ниже твоих.

Это классическое "Delphi фуфло". На самом деле, насколько я могу судить, Delphi — отличный язык, более удобный чем C++, в частности с более удобными дженериками, без исторически возникших нагромождений, а с моим сборщиком мусора обладающий также достоинствами C#. Но Delphi пал жертвой несправедливой моды — исторически сложилось, что под него написали слишком мало сторонних библиотек. Тем не менее, для шаровары Delphi — отличный вариант.

Здравствуйте, elmal, Вы писали:

E>Относительно судимости — я бы на твоем месте прислушался бы к критике твоего кода, судят в основном профессионалы в программировании, которые подобного твоему творчества насмотрелись до черта.

А я вступлюсь, если чел не ждет что его код будет сопровождаться другими людьми, то пусть пишет как хочет. А если по пути хочет опробовать новую идею, это его личное дело.
(Вот меня добрым словом поминали кому приходилось после меня сопровождать )

E>автомеханика Пети который будет втюхивать про крутость накачки шин смесью азота и кислорода в пропорциях 4 к 1 за тройную цену по отношению к накачкой воздухом.

Вообще-то логика есть. Так как азот чуть легче кислорода, он будет быстрее диффундировать в шину, чем кислород из шины, поэтому при выравнивании парциальных давлений, суммарное давление в шине будет расти. Вот насколько практично это на самом деле, я хз, это автомеханику Пете виднее наверное.

E>бабы Мани, которая будет советовать покупать соль без холестерина

Баба Маня права, чистая соль лучше. Я б вообще стороной обходил такой странный продукт, как соль с холестерином. Сорри не удержался

Здравствуйте, elmal, Вы писали:

E>Здравствуйте, Kernan, Вы писали:

K>>Мне непонятно только как может сочетаться даже минимальное представление о химии и всякой ахинеи про Ванг и т.д.

Полагаю, такая особенность моего мозга — сочетать несочетаемое. Химия это даже не главное, вот я довольно много знаю в этологии, читал много книг Докинза и Маркова, обычно люди с таким багажом становятся упёртыми атеистами. То же в политике: я смотрю и антилиберальные источники, например Постскриптум с Пушковым, и либеральные, например Латынину. У меня всё это сочетается.

Здравствуйте, Sharowarsheg, Вы писали:

S>Здравствуйте, 00011011, Вы писали:

0>>Подскажите пожалуйста, есть ли такой софт.

S>Нет. Может быть (скорее всего) для каких-то узких частных случаев и есть, но ничего общего нет. Для таких вопросов есть химики (для простых случаев) в соответствующей лаборатории (для более сложных случаев).

Здравствуйте, graniar, Вы писали:


E>>автомеханика Пети который будет втюхивать про крутость накачки шин смесью азота и кислорода в пропорциях 4 к 1 за тройную цену по отношению к накачкой воздухом.

G>Вообще-то логика есть. Так как азот чуть легче кислорода, он будет быстрее диффундировать в шину, чем кислород из шины, поэтому при выравнивании парциальных давлений, суммарное давление в шине будет расти. Вот насколько практично это на самом деле, я хз, это автомеханику Пете виднее наверное.

Шта?

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%83%D1%85

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>Вот ещё один пример такой корреляции: были подсчитаны теплоты образования 1800 органических веществ, и построена корреляция между этими рассчитанными энергиями и экспериментальными:

Этими вопросами я как раз занимался в годы своей молодости. Не знаю, как дела обстоят сейчас, но тогда оценка термохимических характеристик методами квантовой химии удовлетворительных результатов не давала.

Дело тут не в графике, а в точности расчета и эксперимента. Точность хорошего экспериментального определения порядка 1 ккал. Соответственно и точность расчета нужна примерно такая же, ну пусть 2-3 ккал. А вот 10 ккал — это уже никому не нужно, так как оценить с такой точностью можно без всякой квантовой химии, просто по группам, входящим в эту молекулу

https://chem21.info/info/1636305/

Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

>Моя программа по основным параметрам превосходит конкурентов, в том числе по скорости — она быстро работала ещё 15 лет назад на пентиумах.

— Моя программа работает в 10 раз быстрее твоей
— Да, но моя работает.

Сорри, не удержался. Ничего личного, просто вспомнил.

Здравствуйте, 00011011, Вы писали:

0>Подскажите пожалуйста, есть ли такой софт. Хочу виртуально соединить два достаточно сложных химических вещества (конечно не уровень ДНК и белков, но по несколько десятков атомов в каждой молекуле наберется) и понять, реагируют они или нет.

Тут 2 аспекта — термодинамический и кинетический.

Термодинамика говорит о возможности протекания реакции. Если значение свободной энергии Гиббса ΔG < 0, то реакция термодинамически возможна, в противном случае термодинамически возможна обратная реакция. Просчитать ΔG при условии, что известны энтальпии и энтропии исходных реагентов и продуктов реакции, несложно.
Однако если реакция разрешена термодинамически, это еще не значит, что она пойдет с хорошей скоростью. Например, смесь кислорода и водорода при н.у. может храниться годами, но стоит лишь проскочить искре — и взрыв. Дело в том, что тут высокий энергетический барьер (т.н. энергия активации)

http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/kolman/28.htm

Ну и , как отметил уже Khimik, расчеты обычно что-то дают для случая газовой фазы, и то при низких концентрациях (модель идеального газа). Для конденсированных фаз прибавляются различные прочие эффекты.

Здравствуйте, Pavel Dvorkin, Вы писали:

PD>Здравствуйте, Khimik, Вы писали:

K>>Вот ещё один пример такой корреляции: были подсчитаны теплоты образования 1800 органических веществ, и построена корреляция между этими рассчитанными энергиями и экспериментальными:

PD>Этими вопросами я как раз занимался в годы своей молодости. Не знаю, как дела обстоят сейчас, но тогда оценка термохимических характеристик методами квантовой химии удовлетворительных результатов не давала.

PD>Дело тут не в графике, а в точности расчета и эксперимента. Точность хорошего экспериментального определения порядка 1 ккал. Соответственно и точность расчета нужна примерно такая же, ну пусть 2-3 ккал. А вот 10 ккал — это уже никому не нужно, так как оценить с такой точностью можно без всякой квантовой химии, просто по группам, входящим в эту молекулу

Возможно у вас тогда не было составных методов, они считают получше. Для маленьких молекул можно использовать метод Feller-Peterson-Dixon, он для большинства простых неорганических молекул даёт точность 1 ккал (chemical accuracy) и вроде никогда не ошибается (точнее, расчётчик всегда знает, ошибается он или нет).

Вот ещё одна корреляция — между рассчитанными и экспериментальными химическими сдвигами спектра ЯМР: