Інформаційні технології у фізичній хімії. Представлення сполук і реакцій презентация

Содержание

ХІМІЧНА ІНФОРМАТИКА Визначення хімічної інформатики Основні напрямки хімічної інформатики Хімічна інформація Основні джерела хімічної інформації Рівні представлення хімічної інформації

Слайд 1МОДУЛЬ І
ПРЕДСТАВЛЕННЯ СПОЛУК І РЕАКЦІЙ
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ У ФІЗИЧНІЙ ХІМІЇ

Слайд 2ХІМІЧНА ІНФОРМАТИКА
Визначення хімічної інформатики
Основні напрямки хімічної інформатики
Хімічна інформація
Основні джерела хімічної інформації
Рівні

представлення хімічної інформації

Слайд 3ТЕРМІНОЛОГІЯ
ХІМІЧНА
ІНФОРМАТИКА

CHEMICAL
INFORMATICS
ХEМІІНФОР-
МАТИКА

CHEMI-
INFORMATICS

ХEМOНФОР-
МАТИКА

CHEMO-
INFORMATICS
Cheminformatics
vs.
Chemoinformatics

Слайд 4ВИЗНАЧЕННЯ ХІМІЧНОЇ ІНФОРМАТИКИ
Використання комп'ютерів та інформаційних технологій для вирішення наукових задач

і проблем хімії.
Застосування інформаційних технологій для вивчення, аналізу, розповсюдження та збереження хімічної інформації.

Слайд 5F. K. Brown, Chemoinformatics: what is it and how does it

impact drug discovery? Annual Reports in Medicinal Chemistry 1998, 33, 375-384

Хемоінформатика - сумісне використання інформаційних ресурсів, необхідних для перетворення даних в інформацію та інформації в знання з метою швидкого прийняття (пошуку) найкращих рішень в області ідентифікації та розробці сполук-лідерів для створення лікарських препаратів.

Слайд 6Greg Paris (1999 ACS Meeting) (http://www.warr.com/warrzone)
Хемі(о)інформатика - це узагальнений термін, який

охоплює дизайн, створення, організацію, зберігання, керування, пошук, аналіз, розповсюдження, візуалізацію та використання хімічної інформації, а також використання цієї інформації як заміни або індексів для інших даних, інформації або знань.

Слайд 7ЗВ’ЯЗОК ХІМІЧНОЇ ІНФОРМАТИКИ З ІНШИМИ ДИСЦИПЛІНАМИ

Слайд 8ОСНОВНІ ЗАДАЧІ ХІМІЧНОЇ ІНФОРМАТИКИ
Збір, аналіз та управління хімічними даними
Представлення та обмін

хімічною інформацією
Дизайн та організація баз хімічних даних
Прогнозування хімічної структури та властивостей, включаючи подібність лікам
Аналіз молекулярної подібності та різнорідності
Класифікація та вибір хімічних сполук
Створення моделей кількісного співвідношення між структурою та властивостями
Використання теорії інформації для вирішення хімічних задач
Використання статистичних моделей та дескрипторів в хімії

Слайд 9Актуальні напрямки хімічної інформатики

Слайд 10Актуальні напрямки хімічної інформатики

Слайд 11Актуальні напрямки і застосування хімічної інформатики

Слайд 12Актуальні напрямки і застосування хімічної інформатики

Слайд 13Актуальні напрямки і застосування хімічної інформатики

Слайд 14Актуальні напрямки і застосування хімічної інформатики

Слайд 15Класифікація основних інформаційних джерел з хімії
Паперові
Електронні
CD-диски з електронними виданнями
Інтернет-ресурси
Бази даних (локальні

та інтерактивні)
Особисте спілкування

Слайд 16« …В мире около 10 тыс. периодических изданий, интересных для химика,

ежегодно появляется 200 тыс. научных статей, 5 тыс. книг, 30 тыс. патентов, 20 тыс. отчетов. Если бы химик, владеющий 30 языками, читал 40 часов в неделю со скоростью 4 публикации в час, за год он ознакомился бы лишь с 1/20 вышедших публикаций».

А.Н. Несмеянов

1965 г.

«Средний же химик за свою жизнь прочитывает примерно 0,5% опубликованной специальной литературы, причем и из этого числа половина не имеет отношения к выполняемой им работе»

Наукометрические данные по химии

Слайд 17Представлення хімічної структури: бензол
Таблиця зв'язків:
Benzene
-ISIS- 08200115272D

6 6 0

0 0 0 0 0 0 0999 V2000
-1.0306 -1.4375 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-1.0318 -2.2648 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-0.3169 -2.6777 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.3995 -2.2644 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0.3966 -1.4338 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
-0.3187 -1.0247 0.0000 C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 2 2 0 0 0 0
3 4 2 0 0 0 0
4 5 1 0 0 0 0
2 3 1 0 0 0 0
5 6 2 0 0 0 0
6 1 1 0 0 0 0
M END

Бензол

ID #: MUSE00000002
CAS #: 71-43-2
Інші назви:
Бензен
циклогекса-1,3,5-трієн

Лінійна нотація
Wiswesser: RH
MDL LN: C-C=C-C=C-C=@1
SMILES: c1ccccc1
InChI InChI=1/C6H6/c1-2-4-6-5-3-1/h1-6H

Слайд 18Рівні представлення хімічної інформації

Слайд 19Рівні представлення хімічної інформації

Слайд 201D-РІВЕНЬ ПРЕДСТАВЛЕННЯ ХІМІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

Слайд 211D-рівень представлення хімічної інформації
Тривіальна назва
Систематична назва
Номенклатура ІЮПАК
Брутто-формула: С3Н6О2
• Раціональна формула:

С2Н5COОН
• Раціональна формула у напіврозгорнутому вигляді: СН3СН2COОН

1D

Слайд 22IUPAC НОМЕНКЛАТУРА
ПЕРЕВАГИ:
Стандартизована систематична класифікація
враховується стереохімія
широко розповсюджена
дозволяє відтворити структуру з назви
НЕДОЛІКИ:
- складні

правила
- можливі альтернативні назви (не завжди є однозначною)
- довгі складні імена

1D

Слайд 23Брутто-формула (Система Хілла, 1900)
Порядок розташування елементів:
а) речовина містить атоми С:
1. Карбон,
2.

Гідроген,
3. Інші елементи в алфавітному порядку.

1D

C3H6O2

C3H5BrO2

C3H7NO2

C3H6O2S

Слайд 24Порядок розташування елементів:
б) атоми С відсутні:
Усі елементи перераховуються в алфавітному порядку

BaH2O2

- Ba(OH)2
HNO4Zn - (ZnOH)NO3

1D

Брутто-формула (Система Хілла, 1900)

Слайд 25Ідентифікатор (реєстраційний номер)
для однозначного позначення хімічної речовини у великій базі даних


1D-рівень представлення хімічної інформації

1D

Слайд 26RTECS number
Registry of Toxic Effects of Chemical Substances
Позначення небезпечних

(токсичних) хімічних речовин
RTECS KH3800000

UN number, UN ID

United Nations

Позначення небезпечних при транспортувнні хімічних речовин
UN 1035

1D

Ідентифікатори
(реєстраційні номери)

Слайд 27EC number, EC-No, EC#
The European Commission number
Позначення хімічних речовин у країнах

ЄС
EC number 200-814-8

1D

Ідентифікатори
(реєстраційні номери)

Слайд 281D
Ідентифікатори
(реєстраційні номери)
CAS Registry Number
(CASRN, CAS RN, CAS Number, CAS#)
Chemical Abstracts

Service Registry Number
www.cas.org

Позначення хімічних речовин у
Chemical Abstracts Service
CAS number 74-84-0

1 лютого 2011

http://www.commonchemistry.org

Слайд 29Лінійні коди (нотації)
Представляють структуру у вигляді лінійної послідовності літер та цифр

Лінійні

нотації є компактними, це перевага при зберіганні структурної інформації в комп’ютері (особливо коли обмеженим є дисковий простір)

Лінійні нотації дозволяють легкий обмін структурною інформацією, (використання у пошукових системах типу Google, спеціалізованих базах даних, обмін через e-mail)

1D

Слайд 30Лінійні коди (нотації)
Лінійна нотація Вісвессера
(WLN)
SLN
(Sybyl Line Notation)
SMILES
InChI (Key)
Універсальна нотація

ІЮПАК

1D

Слайд 311D
Специфікація Спрощенного Представлення Молекул в Рядку Вводу
система правил (специфікація) однозначного описанння

складу і структури хімічної частинки з використанням рядка символів ASCII.

Daylight Chemical Information Systems, Inc
http://www.daylight.com/smiles/

Артур і Дэвід Вейнінгер (Weininger)

Simplified Molecular Input Line Entry Specification (SMILES) code

Слайд 32Принципи побудови лінійної нотації SMILES
Атоми представляються у вигляді хімічних символів.
Атоми водню

не враховуються.
Сусідні атоми представляються
один за одним.
Подвійні зв’язки позначають через ‘=‘, потрійні - через ‘#’.
Розгалуження ланцюга позначається дужками.
Кільця позначаються шляхом розміщення цифр біля двох атомів, що замикають цикл.

http://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smiles.html

1D

Слайд 33Принципи побудови лінійної нотації SMILES
1D

Слайд 34SMILES: Циклічні сполуки
http://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smiles.html
1D

Слайд 35SMILES: йони та йонні сполуки
http://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smiles.html
1D

Слайд 36Транс-ізомери:
\ = \ або / = /
Цис-ізомери:
/ = \ або \

= /

SMILES: стереохімія

1D

Слайд 37Структурна формула
Simplified Molecular Input Line Entry Specification (SMILES) code

Слайд 38Simplified Molecular Input Line Entry Specification (SMILES) code

Канонічні SMILES
Daylight Chemical Information

Systems, Inc
http://www.daylight.com/smiles/

Слайд 39Генерування SMILES
1D

Слайд 40Генерування SMILES
1D

Слайд 41Генерування SMILES
1D

Слайд 42Генерування SMILES
1D

Слайд 431D
SMILES: переваги та недоліки
ПЕРЕВАГИ:
Простий лінійний код
Легко сприймається
Є зручним форматом для швидкого

обміну даними
Підтримує позначення для структур Маркуша
Можливе врахування стереохіміє
Можливе використання для кодування хімічних реакцій

НЕДОЛІКИ:
Не унікальний (необхідно використовувати канонічний варіант)
Деякі проблеми з представленням ароматичних сполук

Слайд 44The IUPAC International Chemical Identifier (InChITM)
Міжнародний ідентифікатор хімічних речовин для

використання в друкованих та електронних джерелах хімічної інформації

1D

http://www.iupac.org/inchi/

IUPAC Project 2000-025-1-800 (2000-2004)

Етанол:

Комп’ютеризований варіант систематичної назви хімічної сполуки

Слайд 45Модульна структура InChI
1D

Слайд 46Модульна структура InChI
1D
Основні модулі InChI:

1. Формула
2. Зв’язаність атомів (без вказання

порядку зв’язків)
a. Незв’язані метали
b. Зв’язані метали
3. Ізотопи
4. Стереохімія
a. Подвійні зв’язки
b. гібридизація (sp3)
5. Таутомери

InChI=1/C5H5N5O/c6-5-9-3-2(4(11)10-5)7-1-8-3/h1H,(H4,6,7,8,9,10,11)/f/h8,10H,6H2

Слайд 471D
The IUPAC International Chemical Identifier (InChITM)
ACD Labs: ChemSketch www.acdlabs.com
CambridgeSoft: ChemDraw

www.cambridgesoft.com
ChemAxon: Marvin www.chemaxon.com
BKChem: http://bkchem.zirael.org/inchi_en.html
CACTVS structure editor csed: www.xemistry.com/academic
PubChem Online Sketcher: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/edit
Symyx Software: Symyx Draw www.symyx.com

Програмне забезпечення:

Слайд 481D
The IUPAC International Chemical Identifier (InChITM)
Бази даних:
NIST WebBook http://webbook.nist.gov
NIH PubChem

http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
UC-SF ZINC project http://blaster.docking.org/zinc
Carcinogenic Potency http://potency.berkeley.edu/structure.html
Wiley Registry of Mass Spectral Data www.wiley.com
ChemBank http://chembank.broad.harvard.edu
Specs.net: www.specs.net
ChemSpider www.chemspider.com
Protein Databank (PDB) http://remediation.wwpdb.org/downloads.html
Chemical Synthesis Database www.chemsynthesis.com

Слайд 491D
The IUPAC International Chemical Identifier (InChIKey)
Універсальний ідентіфікатор сполук в базах

даних

Похожие презентации

Лексика языка Java. (Лекция 3) 357
Понятие политики и моделей безопасности информации в КС 318
Įslaptintos informacijos. Apsauga ir administravimas 2012 m 316
Одномерные массивы. Алгоритмы обработки массивов. Сортировка. Лекции 7-9 по алгоритмизации и программированию 602
Порядок архивного хранения дел, о государственной регистрации прав 249
Основы искусственного интеллекта 324

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика