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:
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.