Závěrečná práce: Radka Sedláková: Atomové typy v metodách pro výpočet parciálních atomových nábojů
Bakalářská práce
Atomové typy v metodách pro výpočet parciálních atomových nábojů
Atom types in methods for calculation of partial atomic charges
Anotace
Parciální atomové náboje jsou vhodnou charakteristikou pro popis elektrostatických vlastností molekul. Pro jejich výpočet bylo vyvinuto množství kvantově-chemických a empirických metod. Ve výpočtech vybraných empirických metod vystupují neznámé (parametry), které lze získat z experimentálních dat nebo pomocí procesu tzv. parametrizace. Parametrizace empirických metod je netriviální výpočetní problém …více
Abstract
Partial atomic charges are fit for describing electrostatic properties of molecules. Several methods have been proposed for their calculation. These divide into methods based on quantum chemistry computations and empirical methods. Empirical calculations depend on unknown variables (parameters) which can be either derived from experimental data or gained through the process of parameterization. Parameterization …více
Zadání práce
Parciální atomové náboje jsou reálná čísla, jejichž cílem je popsat rozložení elektronové hustoty v molekule. Nacházejí mnohá uplatnění ve výpočetní chemii nebo chemoinformatice, konkrétně např. v oblastech jako je QSAR/QSPR modelování či jiné aplikace atomových deskriptorů, molekulový docking nebo virtuální screening. Jelikož se jedná pouze o teoretický koncept, nelze je určit experimentálně a existuje tak velké množství jejich definic. Standardní metody výpočtu vycházejí z kvantové mechaniky, nicméně výpočetní náročnost limituje jejich využití pouze na malé systémy. Empirické metody využívající naměřená nebo parametrizovaná data naproti tomu představují výrazně rychlejší alternativu. Parametrizace těchto metod je však netriviální proces, který je ovlivněn řadou faktorů. Jedním z nich je rozdělení atomů do atomových typů, např. dle nejvyššího řádu vazby, hybridizace, chemického okolí ap.
Cíle bakalářské práce jsou:- Seznámit se s problematikou parciálních atomových nábojů a metodami jejich výpočtu.
- Provést rešerši atomových typů objevujících se v literatuře popisující empirické metody.
- Definovat klasifikátory, které nalezené atomové typy popisují, a implementovat je jako knihovnu jazyka Python.
- S využitím externího nástroje provést a vyhodnotit parametrizaci metod EEM [1] a PEOE [2] při zavedení různých klasifikací atomů.
[2] Gasteiger, Johann, and Mario Marsili. "Iterative partial equalization of orbital electronegativity -- a rapid access to atomic charges." Tetrahedron 36.22 (1980): 3219-3228.
15. 5. 2019 22:02, RNDr. Tomáš Raček, Ph.D., učo 324965
Práce na příbuzné téma
Seznam prací, které mají shodná klíčová slova.
-
Parametrizace EEM pro chemoinformatické aplikace
Mgr. Tomáš Bouchal, Ph.D. -
Empirické metody pro výpočet parciálních atomových nábojů
RNDr. Ondřej Schindler, Ph.D., učo 437155 -
Parametrizace metody EEM pro výpočet nábojů v proteinech
Mgr. Alžběta Türková -
Implementace metod MGC a OGC pro výpočet parciálních atomových nábojů
Mgr. Šimon Zouvala -
Parciální atomové náboje peptidů
RNDr. Ondřej Schindler, Ph.D., učo 437155 -
Empirical methods for calculating partial atomic charges
RNDr. Tomáš Raček, Ph.D., učo 324965 -
Parciální atomové náboje na proteinech
RNDr. Ondřej Schindler, Ph.D., učo 437155 -
Chemoinformatické metodiky pro predikci fyzikálně-chemických vlastností molekul
RNDr. Stanislav Geidl, Ph.D., učo 327887




