औषधीय रसायन विज्ञान में परीक्षण. कंप्यूटर आणविक मॉडलिंग और QSAR विधियों पर टिकट प्रश्न।

सामान्य जानकारी

संक्षिप्त नाम QSAR अंग्रेजी क्वांटिटेटिव स्ट्रक्चर एक्टिविटी रिलेशनशिप का संक्षिप्त नाम है, जिसका रूसी में अनुवाद का अर्थ है क्वांटिटेटिव स्ट्रक्चर एक्टिविटी रिलेशनशिप (इसलिए, कभी-कभी रूसी भाषा के साहित्य में संक्षिप्त नाम KSSA का उपयोग किया जाता है)।

आधुनिक रासायनिक विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य पदार्थों की संरचना और गुणों के बीच संबंध स्थापित करना है। नए संश्लेषित नए कार्बनिक यौगिकों की संख्या लगातार बढ़ रही है, इसलिए सबसे महत्वपूर्ण कार्य व्यक्तिगत यौगिकों के कुछ भौतिक रासायनिक मापदंडों के आधार पर नए, अभी तक संश्लेषित नहीं किए गए पदार्थों के विशिष्ट गुणों की मात्रात्मक भविष्यवाणी करना है।

ऐतिहासिक रूप से, यह सब वैज्ञानिकों द्वारा पदार्थों की संरचनाओं और उनके गुणों के बीच एक मात्रात्मक संबंध खोजने और इस संबंध को मात्रात्मक रूप में व्यक्त करने के प्रयासों से शुरू हुआ, उदाहरण के लिए, गणितीय समीकरण के रूप में। इस समीकरण को संख्याओं के एक सेट (गुणों का प्रतिनिधित्व करने वाले) की संख्याओं के दूसरे सेट (संरचनाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले) पर निर्भरता को प्रतिबिंबित करना चाहिए। किसी गुण को संख्यात्मक रूप में व्यक्त करना काफी सरल है - पदार्थों की एक श्रृंखला की शारीरिक गतिविधि को मात्रात्मक रूप से मापा जा सकता है। रासायनिक यौगिकों की संरचनाओं को संख्यात्मक रूप से व्यक्त करना अधिक कठिन है। इस अभिव्यक्ति के लिए, QSAR वर्तमान में तथाकथित रासायनिक संरचना विवरणकों का उपयोग करता है।

डिस्क्रिप्टर एक पैरामीटर है जो किसी कार्बनिक यौगिक की संरचना को इस तरह से चित्रित करता है कि इस संरचना की कुछ विशिष्ट विशेषताओं पर ध्यान दिया जाता है। सिद्धांत रूप में, एक डिस्क्रिप्टर कोई भी संख्या हो सकती है जिसकी गणना रासायनिक यौगिक के संरचनात्मक सूत्र से की जा सकती है - आणविक भार, एक निश्चित प्रकार के परमाणुओं की संख्या (संकरण), बंधन या समूह, आणविक मात्रा, परमाणुओं पर आंशिक शुल्क, आदि।

QSAR में शारीरिक गतिविधि की भविष्यवाणी करने के लिए, आमतौर पर डिस्क्रिप्टर का उपयोग किया जाता है, जिसकी गणना स्टेरिक, टोपोलॉजिकल संरचनात्मक विशेषताओं, इलेक्ट्रॉनिक प्रभावों और लिपोफिलिसिटी के आधार पर की जाती है। तथाकथित टोपोलॉजिकल डिस्क्रिप्टर QSAR में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। संरचनात्मक विवरणक एक परीक्षण यौगिक को बायोटार्गेट अणु से बांधने की ताकत का आकलन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव विवरणक यौगिकों के आयनीकरण या ध्रुवीयता का वर्णन करते हैं। लिपोफिलिसिटी डिस्क्रिप्टर वसा में घुलने की क्षमता का आकलन करना संभव बनाते हैं, यानी, यह कोशिका झिल्ली और विभिन्न प्रकार की जैविक बाधाओं को दूर करने के लिए दवा की क्षमता को दर्शाता है।

QSAR पद्धति में, संरचनात्मक सूत्र को गणितीय प्रतिनिधित्व - एक ग्राफ़ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है और एक विशेष गणितीय उपकरण - ग्राफ़ सिद्धांत का उपयोग करके संचालित किया जाता है। ग्राफ़ एक गणितीय वस्तु है जो शीर्षों के एक सेट और शीर्षों (किनारों) के क्रमित या अव्यवस्थित जोड़े के एक सेट द्वारा परिभाषित होती है। ग्राफ़ सिद्धांत आपको तथाकथित ग्राफ़ अपरिवर्तनीयों की गणना करने की अनुमति देता है, जिन्हें वर्णनकर्ता माना जाता है। जटिल खंड विवरणकों का भी उपयोग किया जाता है, जो समग्र संपत्ति में अणु के विभिन्न भागों के योगदान का मूल्यांकन करते हैं। वे शोधकर्ताओं के लिए संभावित रूप से उच्च गतिविधि वाले अज्ञात यौगिकों को उलटना आसान बनाते हैं। इस प्रकार, QSAR मॉडल एक गणितीय समीकरण (मॉडल) है जिसका उपयोग शारीरिक गतिविधि (एक विशेष मामला) और सामान्य रूप से किसी भी संपत्ति दोनों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है, और इस मामले में QSPR के बारे में बात करना अधिक सही है - संरचना के बीच मात्रात्मक संबंध और संपत्ति.

QSAR पद्धति निम्नानुसार काम करती है। सबसे पहले, ज्ञात संरचना और ज्ञात शारीरिक गतिविधि मूल्यों (प्रयोग से प्राप्त) वाले यौगिकों के एक समूह को दो भागों में विभाजित किया गया है: एक प्रशिक्षण सेट और एक परीक्षण सेट। इन सेटों में, गतिविधि को दर्शाने वाली संख्याएँ पहले से ही एक विशिष्ट संरचना के साथ सहसंबद्ध होती हैं। इसके बाद, वर्णनकर्ताओं का चयन किया जाता है (वर्तमान में कई सैकड़ों वर्णनकर्ताओं का आविष्कार किया गया है, लेकिन काफी सीमित संख्या वास्तव में उपयोगी है; सबसे इष्टतम वर्णनकर्ताओं को चुनने के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण हैं)। अगले चरण में, प्रशिक्षण (प्रशिक्षण) सेट से यौगिकों के लिए चयनित वर्णनकर्ताओं पर गतिविधि की एक गणितीय निर्भरता बनाई जाती है (एक गणितीय समीकरण चुना जाता है) और, परिणामस्वरूप, तथाकथित QSAR समीकरण प्राप्त होता है,

निर्मित QSAR समीकरण की शुद्धता को संरचनाओं के एक परीक्षण सेट पर जांचा जाता है। सबसे पहले, परीक्षण नमूना सेट से प्रत्येक संरचना के लिए वर्णनकर्ताओं की गणना की जाती है, फिर उन्हें QSAR समीकरण में प्रतिस्थापित किया जाता है, गतिविधि मूल्यों की गणना की जाती है और पहले से ज्ञात प्रयोगात्मक मूल्यों के साथ तुलना की जाती है। यदि परीक्षण सेट के लिए गणना और प्रयोगात्मक मूल्यों के बीच एक अच्छा समझौता देखा जाता है, तो इस QSAR समीकरण का उपयोग नए, अभी तक संश्लेषित संरचनाओं के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। QSAR विधि, ज्ञात गतिविधि के साथ बहुत कम संख्या में रासायनिक यौगिकों के होने पर, आवश्यक संरचना की भविष्यवाणी करने (या संशोधन के लिए दिशा-निर्देश इंगित करने) की अनुमति देती है और इस तरह खोजों की सीमा को तेजी से सीमित करती है।

विकसित देशों में, QSAR के क्षेत्र में काम लगातार बढ़ती गति से किया जाता है - निर्दिष्ट गुणों के साथ नए यौगिक बनाते समय QSAR विधियों का उपयोग समय और संसाधनों को काफी कम करने और यौगिकों का अधिक लक्षित संश्लेषण करने की अनुमति देता है। गुणों का आवश्यक सेट है।

प्रश्न क्रमांक 3.आणविक ग्राफ़ और उनके अपरिवर्तनीयों की अवधारणा। आणविक संरचना विवरणक के प्रकार। टोपोलॉजिकल सूचकांकों की अवधारणा. वीनर, रैंडिक, केइरा-हॉल सूचकांक और अन्य टोपोलॉजिकल सूचकांक। टोपोलॉजिकल सूचकांकों का उपयोग करते हुए QSAR।

आणविक ग्राफ- एक जुड़ा हुआ अप्रत्यक्ष ग्राफ जो एक रासायनिक यौगिक के संरचनात्मक सूत्र के साथ एक-से-एक पत्राचार में होता है, इस तरह से कि ग्राफ के शीर्ष अणु के परमाणुओं के अनुरूप होते हैं, और ग्राफ के किनारे रासायनिक बंधन के अनुरूप होते हैं इन परमाणुओं के बीच. "आणविक ग्राफ" की अवधारणा कंप्यूटर रसायन विज्ञान और रसायन सूचना विज्ञान के लिए बुनियादी है। एक संरचनात्मक सूत्र की तरह, एक आणविक ग्राफ एक अणु का एक मॉडल है, और किसी भी मॉडल की तरह, यह प्रोटोटाइप के सभी गुणों को प्रतिबिंबित नहीं करता है। एक संरचनात्मक सूत्र के विपरीत, जो हमेशा इंगित करता है कि दिया गया परमाणु किस रासायनिक तत्व से संबंधित है, आणविक ग्राफ के शीर्षों को अनलेबल किया जा सकता है - इस मामले में, आणविक ग्राफ केवल संरचना को प्रतिबिंबित करेगा, लेकिन अणु की संरचना को नहीं। इसी तरह, आणविक ग्राफ के किनारों को अनलेबल किया जा सकता है, इस स्थिति में एकल और एकाधिक रासायनिक बंधनों के बीच कोई अंतर नहीं किया जाएगा। कुछ मामलों में, एक आणविक ग्राफ का उपयोग किया जा सकता है जो केवल कार्बनिक यौगिक अणु के कार्बन कंकाल को दर्शाता है। अमूर्तता का यह स्तर रासायनिक समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को कम्प्यूटेशनल रूप से हल करने के लिए सुविधाजनक है।

आणविक ग्राफ का एक प्राकृतिक विस्तार प्रतिक्रिया ग्राफ है, जिसके किनारे परमाणुओं के बीच बांड के गठन, टूटने और पुन: व्यवस्थित होने के अनुरूप होते हैं।

"हम इस बात पर जोर देते हैं कि यह आर. बेडर के सिद्धांत में था कि योगात्मकता के अनुभवजन्य विचार को पहली बार प्रमाणित किया गया था; यह वह सिद्धांत था जिसने रासायनिक के शास्त्रीय सिद्धांत की कई अवधारणाओं को एक सख्त भौतिक अर्थ देना संभव बनाया संरचना, विशेष रूप से, "वैलेंस स्ट्रोक" (बंधन पथ) और संरचनात्मक रासायनिक सूत्र (आणविक ग्राफ)।"

टोपोलॉजिकल इंडेक्स- कंप्यूटर रसायन विज्ञान की समस्याओं में आणविक ग्राफ का अपरिवर्तनीय (अपरिवर्तनीय एक शब्द है जिसका अर्थ कुछ अपरिवर्तनीय है)। ईयह अणु की संरचना को दर्शाने वाला कुछ (आमतौर पर संख्यात्मक) मान (या मानों का सेट) है। आमतौर पर, टोपोलॉजिकल सूचकांक रासायनिक बंधनों और परमाणुओं के प्रकार (सी, एन, ओ, आदि) की बहुलता को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं, हाइड्रोजन परमाणुओं को ध्यान में नहीं रखा जाता है। सबसे प्रसिद्ध टोपोलॉजिकल सूचकांकों में होसोई इंडेक्स, वीनर इंडेक्स, रैंडिक इंडेक्स, बालाबन इंडेक्स और अन्य शामिल हैं।

वैश्विक और स्थानीय सूचकांक

होसोई सूचकांक और वीनर सूचकांक वैश्विक (या अभिन्न) टोपोलॉजिकल सूचकांकों के उदाहरण हैं जो किसी दिए गए अणु की संरचना को दर्शाते हैं। बोन्चेव और पॉलींस्की ने अणु में प्रत्येक परमाणु के लिए एक स्थानीय (अंतर) सूचकांक प्रस्तावित किया। स्थानीय सूचकांक का एक अन्य उदाहरण होसोई सूचकांक का संशोधन है।

भेदभाव की शक्ति और सुपरइंडिसेस

कई अलग-अलग आणविक ग्राफ़ के लिए एक ही टोपोलॉजिकल इंडेक्स का मान समान हो सकता है। ऐसे जितने कम मैच होंगे, सूचकांक की तथाकथित भेदभाव करने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी। यह क्षमता सूचकांक की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है. इसे बेहतर बनाने के लिए, कई टोपोलॉजिकल सूचकांकों को एक सुपरइंडेक्स में जोड़ा जा सकता है।

अभिकलनात्मक जटिलता

कम्प्यूटेशनल जटिलता टोपोलॉजिकल इंडेक्स की एक और महत्वपूर्ण विशेषता है। कई सूचकांक, जैसे वीनर इंडेक्स, रैंडिक इंडेक्स और बालाबन इंडेक्स की गणना तेज़ एल्गोरिदम का उपयोग करके की जाती है, उदाहरण के लिए, होसोई इंडेक्स और इसके संशोधनों के विपरीत, जिसके लिए केवल समय घातीय एल्गोरिदम ज्ञात हैं।

आवेदन

सामान्य और विशेष समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को हल करने के लिए कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान में टोपोलॉजिकल सूचकांकों का उपयोग किया जाता है। इन कार्यों में शामिल हैं: पूर्व निर्धारित गुणों वाले पदार्थों की खोज ("संरचना-संपत्ति", "संरचना-औषधीय गतिविधि" जैसी निर्भरताओं की खोज), किसी दिए गए प्रकार के आणविक ग्राफ की बार-बार पीढ़ी के लिए संरचनात्मक जानकारी की प्राथमिक फ़िल्टरिंग, आणविक की प्रारंभिक तुलना समरूपता और कई अन्य के लिए उनका परीक्षण करते समय ग्राफ़। टोपोलॉजिकल इंडेक्स केवल अणु की संरचना पर निर्भर करता है, लेकिन इसकी संरचना पर नहीं, इसलिए एक ही संरचना (संरचनात्मक सूत्रों के स्तर पर) के अणुओं, लेकिन विभिन्न रचनाओं, उदाहरण के लिए, फुरान और थियोफीन के समान सूचकांक होंगे। इस कठिनाई को दूर करने के लिए, कई सूचकांक प्रस्तावित किए गए हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोनगेटिविटी सूचकांक।

एक वेक्टर विवरण में, एक रासायनिक संरचना आणविक वर्णनकर्ताओं के एक वेक्टर से जुड़ी होती है, जिनमें से प्रत्येक आणविक ग्राफ के एक अपरिवर्तनीय का प्रतिनिधित्व करता है।

आणविक वर्णनकर्ता. आणविक विवरणकों के प्रकार.

आणविक विवरणकों के मौजूदा सेटों को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. खंड वर्णनकर्तादो मुख्य संस्करणों में मौजूद है - द्विआधारीऔर पूर्णांक. बाइनरी फ़्रैगमेंट डिस्क्रिप्टर इंगित करते हैं कि क्या कोई दिया गया फ़्रैगमेंट (उपसंरचना) एक संरचनात्मक सूत्र में निहित है, अर्थात, क्या कोई दिया गया सबग्राफ़ किसी दिए गए रासायनिक यौगिक का वर्णन करने वाले आणविक ग्राफ़ में निहित है, जबकि पूर्णांक फ़्रैगमेंट डिस्क्रिप्टर इंगित करते हैं कि किसी दिए गए फ़्रैगमेंट (सबस्ट्रक्चर) को कितनी बार दर्शाया गया है ) एक संरचनात्मक सूत्र में निहित है। अर्थात्, किसी दिए गए रासायनिक यौगिक का वर्णन करने वाले आणविक ग्राफ में एक दिया गया सबग्राफ कितनी बार समाहित होता है। खंड वर्णनकर्ताओं की अनूठी भूमिका यह है कि वे वर्णनकर्ता स्थान का आधार बनाते हैं, अर्थात, कोई भी आणविक वर्णनकर्ता (और कोई भी आणविक संपत्ति) जो आणविक ग्राफ का एक अपरिवर्तनीय है, उसे इस आधार पर विशिष्ट रूप से विघटित किया जा सकता है। कार्बनिक यौगिकों के गुणों के मॉडलिंग के अलावा, उप-संरचनात्मक खोज को गति देने और समानता खोजों को व्यवस्थित करने के लिए डेटाबेस के साथ काम करते समय आणविक कुंजी (स्क्रीन) और आणविक फिंगरप्रिंट के रूप में बाइनरी टुकड़ा विवरणकों का उपयोग किया जाता है।

2. टोपोलॉजिकल सूचकांक.(उनकी जानकारी के लिए ऊपर देखें)

3. भौतिक-रासायनिक वर्णनकर्ता- ये रासायनिक यौगिकों के भौतिक-रासायनिक गुणों, या स्पष्ट भौतिक-रासायनिक व्याख्या वाले मूल्यों के मॉडलिंग के परिणामस्वरूप प्राप्त संख्यात्मक विशेषताएं हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले डिस्क्रिप्टर हैं: लिपोफिलिसिटी (लॉगपी), मोलर अपवर्तन (एमआर), आणविक भार (एमडब्ल्यू), हाइड्रोजन बॉन्ड डिस्क्रिप्टर, आणविक वॉल्यूम और सतह क्षेत्र।

4. क्वांटम रासायनिक विवरणक- ये क्वांटम रासायनिक गणनाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त संख्यात्मक मात्राएँ हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले वर्णनकर्ता हैं: फ्रंटियर आणविक ऑर्बिटल्स (HOMO और LUMO) की ऊर्जा, परमाणुओं पर आंशिक आवेश और आंशिक बंधन आदेश, फुकुई प्रतिक्रियाशीलता सूचकांक (मुक्त संयोजकता सूचकांक, न्यूक्लियोफिलिक और इलेक्ट्रोफिलिक सुपरडेलोकैलिज़ेबिलिटी), धनायनिक, आयनिक और रेडिकल स्थानीयकरण की ऊर्जा, इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित वितरण के द्विध्रुवीय और उच्च बहुध्रुव क्षण।

5. आणविक क्षेत्र विवरणक- ये संख्यात्मक मात्राएँ हैं जो एक वर्तमान अणु के साथ एक जाली स्थल पर रखे गए परीक्षण परमाणु की बातचीत की ऊर्जा की गणना करके आणविक क्षेत्रों के मूल्यों का अनुमान लगाती हैं। 3डी-क्यूएसएआर विधियां, जिनमें से सबसे प्रसिद्ध सीओएमएफए है, आंशिक न्यूनतम वर्ग (पीएलएस) विधि का उपयोग करके आणविक क्षेत्र विवरणकों के मूल्यों और जैविक गतिविधि के संख्यात्मक मूल्य के बीच सहसंबंध बनाने पर आधारित हैं।

6. स्थानापन्न स्थिरांकपहली बार एल.पी. हैमेट द्वारा समीकरण के ढांचे में पेश किया गया था जिसे उनका नाम मिला, जो कार्बनिक प्रतिक्रियाओं के कुछ वर्गों के लिए प्रतिक्रिया दर स्थिरांक को संतुलन स्थिरांक से जोड़ता है। स्थानापन्न स्थिरांक ने हेंज़ा-फुजिता समीकरण के आगमन के साथ QSAR अभ्यास में प्रवेश किया, जो जैविक गतिविधि को स्थानापन्न स्थिरांक और लिपोफिलिसिटी मूल्यों से जोड़ता है। वर्तमान में, कई दर्जन प्रतिस्थापन स्थिरांक ज्ञात हैं।

7. फार्माकोफोर वर्णनकर्तादिखाएँ कि क्या सबसे सरल फार्माकोफोर, जिसमें उनके बीच एक निर्दिष्ट दूरी वाले फार्माकोफोर केंद्रों के जोड़े या ट्रिपल शामिल हैं, को विश्लेषण किए गए अणु के भीतर समाहित किया जा सकता है।

8. आणविक समानता वर्णनकर्ताप्रशिक्षण सेट से यौगिकों की समानता (आणविक समानता) का माप इंगित करें।

वीनर सूचकांक(अंग्रेजी वीनर इंडेक्स), जिसे वीनर संख्या के रूप में भी जाना जाता है, एक अप्रत्यक्ष ग्राफ का एक टोपोलॉजिकल इंडेक्स है, जिसे ग्राफ के शीर्षों के बीच सबसे छोटे पथ (अंग्रेजी) डी (vi, vj) के योग के रूप में परिभाषित किया गया है:

रैंडिक इंडेक्स (अंग्रेज़ी रैंडिक सूचकांक), के रूप में भी जाना जाता है कनेक्टिविटी सूचकांकएक अप्रत्यक्ष ग्राफ का, किनारों के साथ योगदान का योग है, जहां वी मैंऔर वी जे- किनारे बनाने वाले शीर्ष, डी(वीके) - शीर्ष डिग्री वीके:

रैंडिक इंडेक्स को अच्छी विभेदीकरण क्षमता की विशेषता है, लेकिन यह पूर्ण अपरिवर्तनीय नहीं है। नीचे दिए गए ग्राफ़ के जोड़े के लिए, यह समान है, हालाँकि ग्राफ़ समरूपी नहीं हैं।

परिवर्तनशीलता कार्बनिक यौगिकों के अणुओं की संरचनाओं और रूपों और रूपों की विविधता एल.पी. ओलेखनोविच जी और। ygTspzyZau KUTU‚TNLI „UTY‰‡ TЪ‚VMM˚I YML‚V TLIV, KUTU‚-M‡-SUMY उत्पत्ति का प्रश्न और कार्बनिक कॉम के दर्पण विन्यास समरूपता के प्रकार ZZTSSZATS की विविधता - कार्बन का रसायन - कार्बनिक रसायन विज्ञान - अपनी संरचना की विविधता के लिए खड़ा है और कुछ के अनुप्रयोग के कई व्यक्तिगत कनेक्शनों के साथ चरम पाउंड पर चर्चा की जाती है। ज्ञात कार्बनिक यौगिकों की कुल संख्या - ग्राफ सिद्धांत के तत्व। (दस मिलियन से अधिक) की प्रति वर्ष प्रयोगशालाओं में संश्लेषित हजारों नए पदार्थों से पूर्ति होती है। कार्बनिक रसायन विज्ञान अणुओं के विभिन्न वर्गों के साथ आणविक विश्लेषण को आश्चर्यचकित करता है, जिसकी संरचना में, पहली नज़र में, कोई तर्क दिखाई नहीं देता है। ऐसे संगठनों के समूह के उद्भव का मुख्य कारण जिनकी गणना आसानी से नहीं की जा सकती (>107) संगठनों का ज्ञानोदय है। विभिन्न यौगिक अचिरल और केंद्रीय तत्व - कार्बन के फेरेंस के अद्वितीय गुण हैं। चिरल यौगिक कार्बन यौगिकों की दुनिया वर्गीकृत निर्माण के लिए विकल्पों और विधियों का एक अटूट संयोजन है। एन सी परमाणुओं, एम ओ परमाणुओं, के-एन, एल-एस, एच-पी, आदि के अणु। k‡TTPUЪ VM˚ ‚UF UT˚ schgTseZnkh ntsikaa YkDoyZ F ULTıUK‰VMLfl PMU„U-Z abyEkDZaip eigTsdmg U· ‡BLfl ‚L‰U‚ BV N‡O¸- भौतिकविदों के समान किफायती उपयोग करते हैं ˆLUMMUI, लेकिन गणितीय भाषा की क्षमता सूत्रों और गणनाओं के लिए, रसायनज्ञ यौगिकों की संरचना को रिकॉर्ड करने के लिए एक विशेष भाषा का उपयोग करते हैं। इस भाषा का उपयोग विशेष रूप से कार्बनिक रसायन विज्ञान में "एससीएचयू" के कई उपवर्गों के बारे में विचारों को व्यवस्थित करने के लिए नहीं किया जाता है। d ‡ЪNU UT‚В˘В- अणुओं की एक विशाल विविधता। संरचनात्मक सूत्रों का चित्रण करते समय कम समय और स्थान खर्च करने के लिए, कार्बनिक रसायनज्ञ अक्सर परमाणुओं के पदनामों से परेशान नहीं होते हैं। यह तकनीक M‡ UTMU‚V F V‰ТЪ‡‚OV- विशेष रूप से सुविधाजनक है जब कोई किसी विशेष यौगिक के किसी गुण पर नहीं, बल्कि mo- b LL, BUT‡TTLSHLˆL U‚ की श्रृंखला की संरचना और आकार के सामान्य पैटर्न पर विचार करता है। ‡- लेक्युलस. इसलिए, अक्षर M˚ UTU·VMMUTL TJUV- को चित्रित करने के बजाय - सभी संरचनात्मक आइसोमर्स में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के पदनाम, उदाहरण के लिए, सीमा- © ІOVıMU‚L˜ g.i. , 1997 MLfl TLPPV L˜M˚ı L th हाइड्रोकार्बन हेक्सेन - C6H14, ‡TLPPV L˜M˚ı TUV‰LMV-ग्राफ़ (स्कीम 1) MLI, ‰‡MU UV V‰WOVMLV NL ‡O¸MUI TLPPV कोमर्सेंट द्वारा दर्शाया गया है एलएल. स्कीम 1 44 lykyljZldav jEkDbjZDnTsg'zhv LmkzDg, नंबर 2, 1997 ग्राफ़ के शीर्ष (बिंदु) कार्बन परमाणु, यौगिक हैं, जटिल परिवर्तनों को भी दर्शाते हैं, और उन्हें जोड़ने वाली रेखाएं (किनारे) सी-सी बांड हैं। अणु (प्रतिक्रियाएँ) और एक दूसरे को समझते हैं। चूँकि कार्बन टेट्रावेलेंट है, और हाइड्रोजन मोनोवैलेंट है, इसलिए यह स्पष्ट है कि ग्राफ़ के टर्मिनल (मुक्त) शीर्षों पर ग्राफ़ के साथ तीन एच परमाणु होने चाहिए। इस सिद्धांत में, क्रम n का एक ग्राफ G प्रत्येक प्रकार के औसत शीर्षों द्वारा निर्धारित किया जाता है - प्रत्येक दो, और शीर्ष V1, V2, ..., Vn के एक गैर-रिक्त सेट के रूप में तृतीयक होता है। चतुर्धातुक शीर्षों पर हाइड्रोजन परमाणु बुलाते हैं विभिन्न शीर्ष. ग्राफ़ का सिद्धांत एल. यूलर के प्रसिद्ध तर्कों से शुरू हुआ। इसलिए, उपरोक्त ग्राफ़ कोनिग्सबर्ग पुलों के बारे में (1736) नहीं हैं, जहां सूत्र पूर्ण थे, लेकिन वे हाइड्रोकार्बन के क्रॉस-स्ट्रक्चरल आइसोमर्स के बिना ग्राफ के सभी किनारों को पार करने के मानदंडों का प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त हैं। नीचे शुभकामनाएं हैं, साथ ही विषयगत पहेलियाँ और मनोरंजन के साथ असंतृप्त हाइड्रोकार्बन अणुओं के मैडेना ग्राफ़ से संबंधित उनके अन्य कार्य भी हैं। डबल (सी=सी) और ट्रिपल (सी≡सी) बॉन्ड, साथ ही जी किरचॉफ (1847) और डब्ल्यू हैमिल्टन द्वारा कुछ चक्रीय और फ्रेम कार्बन के ग्राफ (तालिका 1)। (1859) ए. केली (1857, 1874-1875) आइसोमर्स की संख्या की गणना के संबंध में ग्राफ प्रतिनिधित्व (बहुत अलग अणुओं के आंकड़ों की गणना। ग्राफ "पेड़") का उपयोग करने के लिए ट्राइगोनल ग्राफ (स्कीम 2) को सामान्यीकृत करने वाले पहले व्यक्ति थे। पहले शब्दों में संतृप्त हाइड्रोकार्बन की संख्या होती है। इस प्रकार, अल्केन्स के ग्राफिकल (ग्राफिकल) रूप होते हैं। वास्तव में, केवल ला कनेक्शन की मदद से ही ग्राफ सिद्धांत (पोल्या के प्रमेय, 1937) के महत्वपूर्ण तंत्र के संभावित विशिष्ट और सबसे सामान्य पैटर्न का किफायती प्रतिनिधित्व संभव है, लेकिन सभी संरचनाओं और रूपों की गणना (गणना) की समस्या को हल करना संभव है। रसायनज्ञों के लिए, अणुओं के समान संरचनात्मक आइसोमर्स CnH2n + 2, CnH2n, ग्राफ़ पर्याप्त हैं ताकि, लंबे नामों CnH2n - 2, CnH2n - 4, आदि का उपयोग किए बिना। (हेक्सेन आइसोमर्स के ग्राफ़ देखें), तालिका 1 Z, ब्यूटेन-2 ​​Z E H3C CH CH CH3 .R के ई-आइसोमर्स। 1,3-डाइमिथाइल-3-क्यूमुलीन एल के आर, एल-आइसोमर्स। ज़ेड. ई. जेड, ई-1,4-डाइमिथाइल-4-क्यूमुलीन के आइसोमर्स। . . . . . डाइमिथाइलएसिटिलीन 1,4-डाइमिथाइलबियासिटिलीन जाइलीन बेंजीन टोल्यूनि ऑर्थो-मेटा-पैरा- चक्रीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन साइक्लोप्रोपेन साइक्लोबुटेन साइक्लोपेंटेन साइक्लोहेक्सेन और इसी तरह फ्रेमवर्क हाइड्रोकार्बन टेट्राहेड्रन प्रिज़मैन क्यूबन ygTspzyZau जी.आई. ezYYYEKDBATS lnkyTszaa oike eigTsdmg ykYDzauTsldap lyTSSazTszav 45 O 2− O − CH2 + F B C N C = F F O O O O H2C CH2 ट्राइफ्लोराइड अम्लीय अवशेषों का आयन ट्राइमेथिलीनमेथेन बोरॉन कटियन कार्बोनिक नाइट्रिक एसिड स्कीम 2 और साथ ही डेरिवेटिव के आइसोमर्स (स्थानापन्न) d) कार्बन eeTsnka और DlaeeTsnka eygTsdmg, हाइड्रोजन , जब "मैन्युअल रूप से", बड़े n के लिए, इसमें बहुत समय लगता है। वर्तमान में, सिद्धांत अब हम अपने ग्राफ़ की एक और विशेषता की ओर मुड़ते हैं जो स्वाभाविक रूप से कई चेतनाओं में प्रवेश करती है - ध्यान। जब हम आधुनिक गणित की शाखाओं पर विचार करते हैं, जैसे आसपास की कुछ वस्तुओं की टोपोलॉजी (तर्क और संयोजन विज्ञान, रैखिक बीजगणित और आणविक ग्राफ सिद्धांत सहित), तो अक्सर वास्तविकता- समूह, संभाव्यता सिद्धांत और संख्यात्मक विश्लेषण। जानबूझकर अनियंत्रित संचालन भी होते हैं। इसका उपयोग भौतिकी, रसायन विज्ञान, आनुवंशिकी में सफलतापूर्वक किया जाता है, जो एक दूसरे के साथ किसी वस्तु के हिस्सों के पत्राचार को नोट करते हैं। कंप्यूटर विज्ञान, वास्तुकला, समाजशास्त्र और भाषाविज्ञान में प्राचीन यूनानी। शब्द "अनुरूप" (σιеёετροσ) का उपयोग नामित करने के लिए किया गया था। "भाषा" की विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है, पारस्परिक व्यवस्था की ऐसी विशेषताएं, संबंधपरक रेखांकन: किसी वस्तु के हिस्से, जो इसकी सममित उपस्थिति, आकार निर्धारित करते हैं - सख्त समरूपता; आणविक ग्राफ इमारतों, क्रिस्टल खनिजों, दो-तरफा समरूपता के कनेक्शन को औपचारिक रूप देते हैं, जिसमें एक नियम के रूप में, कई (पौधों की पत्तियों की दो और ज्यामिति, घूर्णन समरूपता अधिक) परमाणु-शीर्ष की किस्में शामिल हैं; फूल, आदि यदि ग्राफ़ का सामान्य सिद्धांत वस्तुओं के उत्पादन को सममित करने की अनुमति देता है, यदि आनुपातिकता और एक क्रिया से निकलने वाले किनारों की मुक्त संख्या- उनके भागों की सापेक्ष व्यवस्था ऐसी बसों की अनुमति देती है (घूर्णन के संचालन के दौरान पृथक शिखर सहित, आंतरिक प्रतिबिंब, पूर्ण) किनारों की अनुपस्थिति), फिर शीर्ष रासायनिक संस्करण (घूर्णन और प्रतिबिंब का संयोजन), ग्राफ़ में बिल्कुल उतने ही किनारे होने चाहिए (जिसका कनेक्शन उन्हें (वस्तुओं को) अपरिवर्तित छोड़ देता है), ग्राफ़ की वैलेंस (समन्वय संख्या) क्या है , उन्हें अपने आप में बदल देता है। किसी रासायनिक यौगिक में समरूपता-प्रदत्त परमाणु की संरचना; रिक ऑब्जेक्ट्स ऐसे हैं कि यह समरूपता के साथ रासायनिक ग्राफ के शीर्ष के निम्नलिखित तत्वों में से कम से कम एक की उपस्थिति की विशेषता है: किनारों की दिशाएं स्पष्ट रूप से उन्मुख होनी चाहिए, दर्पण प्रतिबिंब के विमान σ (एस 1) - क्योंकि वे समरूपता की गति की सापेक्ष स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि इसमें वस्तुओं में अणुओं में परमाणु होते हैं, साथ ही परमाणुओं के समान, दर्पण-समान हिस्सों के बंधन के बीच के कोण होते हैं: एक टेट्राहेड्रल कार्बन परमाणु के लिए ये (देखें)। आरेख 1, 2 और तालिका में ग्राफ़। 1); कोण आमतौर पर 109.5° के बराबर होते हैं, त्रिकोणीय समतल के लिए - 120°, डिगोनल, एसिटिलीन के लिए - समरूपता अक्ष Cn, n = 2, 3, 4, ..., - वस्तु के भाग - 180°, लेकिन हो सकते हैं अपवाद (देखें कि मानचित्र के ग्राफ संयुक्त हैं, वस्तु की तरह समग्र रूप से, तालिका 1 में इसके पोकासल हाइड्रोकार्बन के साथ), और त्रि-आयामी (कोण 2π / n पर घुमाया गया (तालिका 1 और योजना 2 देखें); बड़ा) पूर्व-दर्पण-घूर्णी अक्ष Sn के लिए ग्राफ प्रक्षेपण आवश्यक हैं, S2 = i आणविक विन्यास की व्यवस्था का केंद्र है। व्युत्क्रमण - C2 + S1, S4 = com का एक संयोजन है - प्रायोगिक रसायनज्ञों का डिज़ाइन, C4 + S1 का संयोजन (देखें ब्यूटेन-2 के ई-आइसोमर्स, यहां तक ​​कि इंजीनियरों की तरह, तालिका में नए, पहले से अज्ञात क्यूम्यलीन, टेट्राहेड्रोन और क्यूबेन के ग्राफ .1). कनेक्शन, उनके बारे में सोचें और उनके लिए तरीकों को लागू करें। वस्तु असममित है यदि इसका आंतरिक संश्लेषण है। सैद्धांतिक रसायनज्ञ संरचना और बाहरी रूप की तुलना करते हैं; गुणों को प्रकट करने के लिए सूचीबद्ध तत्वों में से किसी के साथ क्वांटम रासायनिक गणना में विशेषता विश्लेषण को चिह्नित करना असंभव है - कभी-कभी बहुत अलग संरचनाएं (हेक्सेन के दूसरे और चौथे आइसोमर्स देखें) स्कीम 1, स्कीम 3 में अंतरपरमाणु दूरियों और रास-अलैनिन में परिवर्तन की सीमाएं)। ऐसी वस्तुओं के लिए आयनों और अणुओं में इलेक्ट्रॉनों का एक सामान्य वितरण होता है, पिछला तुच्छ समरूपता ऑपरेशन C1 है। एक ग्राफ़ में रखें (आरेख 2 देखें)। ग्राफ़िक- C1 को 360° (2π) तक घुमाने से उन असममित सूत्रों का संयोजन होता है जो वस्तु से थोड़ा अधिक सामान्य हो गए हैं। बेशक, ऑपरेशन की कार्रवाई - 100 साल पहले, और रसायन विज्ञान सी1 की ग्राफ संचार भाषा खुद के साथ संयुक्त है और सब कुछ सममित रूप से - लगातार सुधार हुआ है। कोई वस्तुएँ, चूँकि यह घूर्णन तुच्छ है। 46 lykyl Zldav yEkDbjZDnTsgzhv LmkzDg, ‹2, 1997 3 3 H H H H H COOH H3C COOH HOOC CH3 C 2 C C C 2 C 1 4 4 1 H H H2N H H2N H H2N H H NH2 मीथेन मिथाइलमाइन ग्लाइसीन एल-अलैनिन आर-अलैनिन स्कीम 3 एस गोले, गेंदें - उदाहरण जिन वस्तुओं में एक असममित अणु (अलैनिन) होता है उनमें एक दर्पण होता है - सभी समरूपता तत्वों के अनंत सेट - एक डबल - एक डबल (आरेख 3 देखें)। S1(σ), Cn , Sn . गेंद किसी भी घूर्णन, दर्पण के किसी भी अभिविन्यास पर स्वयं के साथ संरेखित होती है। हमारी सदी के 60-70 के दशक में, स्टीरियोप्लेन और इसके माध्यम से गुजरने वाली घूर्णन की अक्षों के वैज्ञानिकों, रसायनज्ञ आर. काह्न, के. इंगोल्ड और वी. प्रीलॉग ने एक केंद्र विकसित किया। . इसलिए, डुप्लिकेट घटकों (टेट्राहेड्रोन, क्यूब, ऑक्टाहेड्रोन, डोडेकाहेड्रोन, इकोसाहेड्रोन - बाएं (एल) और दाएं (आर) रूपों के समान प्रकार: आदर्श प्लेटोनिक ठोस) को निर्दिष्ट करने के लिए सही उत्तल पॉलीहेड्रल सामान्य नियम, जिसमें प्रतिस्थापन अंकित होते हैं (परमाणु) गोले की विषमता से जुड़े, हालांकि उनके पास मौलिक कार्बन या समरूपता के अन्य परमाणु केंद्रों के सीमित सेट हैं, लेकिन उनकी संख्या और विविधता हमेशा उनके पदानुक्रम के अनुसार क्रमबद्ध होती है, और सबसे पुरानी (लेकिन अन्य पॉलीहेड्रा की तुलना में बड़ी होती है)। माप 1) वह है जो सबसे बड़ा है यह लंबे समय से नोट किया गया है कि यदि असममित परमाणु द्रव्यमान: एलानिन (योजना 3) 14एन में 12सी से पुराना है, और यह आंकड़ा एक दर्पण विमान में परिलक्षित होता है, जो कार्बन परमाणुओं के बीच स्थित है मिथाइल और कार्बोक्सिल समूह बाद वाले से पुराने हैं: यह इस वस्तु के बाहर रखे गए भारी 16O से जुड़ा है, फिर एक आंकड़ा प्राप्त होता है, जबकि पहला प्रकाश 1H के साथ होता है; सटीकता मूल सटीकता के समान है, लेकिन किसी भी बदलाव और घुमाव के लिए पहले वाले के साथ असंगत है। अनुयायी-पर्यवेक्षक अणु की ओर उन्मुख होता है (बेशक, मानसिक रूप से, सभी असममित वस्तुओं को नमकीन किया जा सकता है), या अणु दर्पण जैसे जुड़वाँ बच्चों को रखने की ओर उन्मुख होता है। एक पर्यवेक्षक के लिए यह देखना आम बात है कि इसके कार्बन उदाहरण हमारे जूते और दस्ताने हैं, बाएं केंद्र को सबसे कम उम्र के प्रतिस्थापन (एन) द्वारा "छाया गया" है, और आंकड़ों के सही जोड़े संगत रूप से फिट होते हैं, और यदि उसी पर समय, बाएँ और दाएँ क्रमिक गीत के प्रक्षेप पथ को प्रतिबिंबित किया जाता है - सबसे पुराने से सबसे छोटे (हमारे आम तौर पर समतल-सममित) प्रतिस्थापनों द्वारा अस्पष्ट (अर्थात्, पहले नंबर से आंकड़ों तक) दोहरा परिमित संक्रमण। क्रिस्टलोग्राफर कई सदियों पहले से लेकर अगला) घड़ी की सुइयों की गति के समान है, दर्पण की तरह की व्यापकता पर ध्यान दिया जाता है तो विन्यास बिल्कुल सही है (आर), यदि अकार्बनिक दुनिया में दो एनेंटिओमोर्फिक रूप मुंह हैं, तो यह बिल्कुल बाएं है (एल)। क्वार्ट्ज, टूमलाइन, कैल्साइट (आइसलैंड स्पार) के बाएँ और दाएँ क्रिस्टल। बिल्कुल बाएँ और दाएँ विन्यास के बारे में विचार पेश करने के बाद, हमें इस निरपेक्षता की जैविक सापेक्षता में मिरर आइसोमेरिज्म, एनैन्टीओमेरिज्म के बारे में चेतावनी देनी चाहिए। ज़ेर्स रासायनिक क्रियाएं एक बहुत ही सामान्य घटना है। कैल परावर्तन पी से मेल खाता है - सह का व्युत्क्रम - पिछली तालिका के मध्य में इसकी खोज की प्राथमिकता - वस्तु के सभी परमाणु और उपपरमाण्विक भागों के निर्देशांक। यह उत्कृष्ट फ्रांसीसी लुई पास का है- हालाँकि, थेउर की आंतरिक संरचना, जिसने परमाणु (इलेक्ट्रॉन) और उप-परमाणु (क्वार्क, पोटेशियम-अमोनियम टार्टरिक लवण के क्रिस्टल के ग्लूओफॉर्म) कणों की दर्पण समानता पर ध्यान आकर्षित किया, अज्ञात है, भौतिकी का ऑपरेशन पी फ़ोरिक एसिड द्वारा पूरक है। पाश्चर का नाम चार्ज संयुग्मन सी - स्टीरियोकैमिस्ट्री के छोटे ऑपरेशन के गठन से जुड़ा हुआ है, जो आरोपों के विपरीत संकेतों में सिम-परिवर्तन की समस्याओं और अणुओं की सभी ज्यामिति और विषमता, उनकी संरचना (आकार) और अन्य एंटीपोडियल पर आधारित है। परमाणु की क्वांटम विशेषताएँ - त्रि-आयामी अंतरिक्ष में। (प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, इलेक्ट्रॉन) और उपपरमाण्विक स्टीरियोकैमिस्ट्री के विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर 1874 में प्रस्तावित कणों (क्वार्क, ग्लूऑन) के साथ-साथ हां का संचालन भी था। वैंट हॉफ और जे. ले बेल वस्तु के सभी घटकों की गति की दिशाओं (कार्बन परमाणु का संवेग और मॉडल। यदि संवेग के सरलतम कार्बोनामेंट में) का टेट्राहेड्रल व्युत्क्रम, कोरोड, जिसका आंकड़ा समान है उच्च-सहानुभूति- समय टी के उत्क्रमण से मेल खाती है। पोएटोमेट्रिक टेट्राहेड्रोन, - मीथेन हाइड्रोजन परमाणु, वास्तविक सीमित व्युत्क्रम क्रमिक रूप से अन्य परमाणुओं के साथ प्रतिस्थापित (प्रतिस्थापित) करना है - एक संयुक्त सीपीटी ऑपरेशन। इससे यह पता चलता है कि परमाणु समूहों और समूहों के बीच, समरूपता जो मूल एक का पूर्ण एंटीपोड है, उदाहरण के लिए, परिणामी अणुओं की तेजी से घट जाती है। आर-अणु के बाद इसका एल-साझेदार होना चाहिए, लेकिन ऐसी तीन प्रक्रियाओं से मिलकर, चार अलग-अलग प्रतिस्थापन पहले से ही एंटीमैटर के टेट्राहेड्रल कार्बन और समय में और विपरीत दिशा में चलने वाले केंद्र से जुड़े हुए हैं। पी-, सी- और टी-ऑपरेटरों के संयोजन के लिए विचार ygTspzyZau g.i. ezyYyyEkDbaTs lnkyTsza a oike eigTsdmg ykYDzauTsldap lyTSSazTszav 47 समरूपताएं एक अनंत सममित क्षेत्र में एकजुट होने के लिए जी लुडर्स और डब्ल्यू पॉली से संबंधित हैं, फिर सब कुछ (1954-1955)। मूल वस्तु के समरूपता तत्व पूरी तरह से भिन्न होने की विशाल संभावनाओं के कारण ख़राब हो जाते हैं, अर्थात, परमाणुओं और बंधन में सक्षम परमाणु समूहों का असममित "जोड़" कार्बन के साथ एक पूरी तरह से सममित (एकल) को बदल देता है, सिद्धांत रूप में एक असीम रूप से साकार वस्तु एनैन्टीओमेरिक डबलेट्स का वर्ग। हालाँकि, किसी को यह नहीं मानना ​​चाहिए कि सममित आकृतियों (अणुओं) के बीच असममित कार्बन केंद्रों वाले अणुओं का एनैन्टीओमेरिज़्म असंभव है। एम आई आइए हम उनकी मौलिक विशेषता पर ध्यान दें: आइए हम एक सरल नियमितता को याद रखें: चाहे एक दर्पण असममित कार्बन या कोई अन्य परमाणु, विन्यास समरूपता, वास्तव में असंभव केंद्र को वस्तुओं (अणुओं) की पंक्तियों में एक प्रतिस्थापन के रूप में रखा जा सकता है जो प्रत्येक पर हैं एक अत्यधिक सममित वस्तु के शीर्ष (पर - समरूपता विमान के आंतरिक तत्वों की गुणवत्ता - उदाहरण के लिए, टेट्राहेड्रोन, क्यूबन; तालिका 1) और यहां तक ​​कि स्पेक्युलर प्रतिबिंब सक्शन σ (एस 1) और / या दर्पण प्रतिबिंब - तालिका 2 सी 2 सी 2 आर एल। . (सीएच 2) एन (सीएच 2) एन आर, एल-ट्रांस-साइक्लोक्टेन आर, एल-ट्रांस-साइक्लोएथिलीन सी2 सी2 सी2 सी2 सी2 सी2 ट्विस्टन आर एल जेड जेड -समरूपता के बाइफिनाइल सी2 जेड जेड आर एल -समरूपता के ट्राइफेनिलमेथेन सी3 एल आर सी2 आर हेक्सागेलिसिन एल सर्पिल, स्प्रिंग्स, स्क्रू, स्क्रू, नट, बोल्ट 48 lykylZldav jEkDbyZDnTsgzhv LmkzDg, ‹2, 1997 रोटरी एक्सिस i (S2, 3, 4, ...)। जब ऐसे डी प्रतिबिंबित होते हैं, तो वे टोपोलॉजिकल रूप से चिरल अणु होते हैं (बाहरी दर्पण तल द्वारा उनकी आकृतियाँ योजना 4 में नैन, नोड्स हैं)। मूल वस्तुओं के समान वस्तुओं की प्रतिलिपि बनाएँ (ग्राफ़ देखें हालाँकि, विभाजन की परंपरा चित्र 1, 2 और तालिका 1 के प्रकाश में स्पष्ट है)। इसके विपरीत, यदि आर. काह्न, के. इंगोल्ड और वी. प्रीलोनी ऑब्जेक्ट्स (अणुओं) द्वारा विकसित संरचना को एनैन्टीओमेरिक कॉन्फ़िगरेशन (σ, i) निर्दिष्ट करने के लिए नियमों की अनुपस्थिति की विशेषता है, तो उनके उत्तराधिकारी आंतरिक दर्पण समरूपता तत्वों एसएन द्वारा पूरक हैं। , लेकिन वे R- या L-पंक्तियों के अणुओं के घूर्णन के सापेक्ष सममित हैं, ये गोलाकार, spi- Cn (n = 2, 3, 4, ...) हैं, तो ऐसे आंकड़े हमेशा R, L-दोहरे होते हैं ( चिरल) (आर) के साथ या उड़ान के विरुद्ध गति। सबसे सरल उदाहरण है 1,3-डाइमिथाइल-3-क्यूमू- (एल) घड़ी की सुइयाँ अनुक्रमिक वितरण के साथ (तालिका 1) और इसके सभी समरूप एक विषम संख्या के साथ जो प्रतिस्थापकों, कार्बन परमाणुओं की "वरिष्ठता" (वजन) पर निर्भर करता है। रैखिक सर्किट में. तालिका में 2 परमाणु केंद्र के चारों ओर दिखाया गया है (स्कीम 3) - हमारे पास ए के एक बड़े सेट से कुछ आर, एल-डबलेट्स हैं, चयनित विमान - बी (ट्रांस-साइक्लोएथिलीन, घूर्णन के संबंध में अणु सममित। तालिका 2), जब चारों ओर जाते हैं प्रोपेलर की आकृति - सी , विन - ध्यान दें कि उनमें बिल्कुल भी विषमता नहीं है - तालिका में आर, नोड्स - डी। 2, चित्र 4 में कई कार्बन केंद्र हैं। प्रौद्योगिकी में, बाइफिनाइल और ट्राइफेनिलमिथाइल के अणु पंखे के ब्लेड, प्रोपेलर और टरबाइन रोटर के आकार के समान होते हैं; हेलिसीन अणुओं के आंकड़े सर्पिल, स्प्रिंग्स, स्क्रू, स्क्रू के बाएं और दाएं थ्रेडिंग के समान हैं। 19वीं और 20वीं शताब्दी के मोड़ पर चर्चा के तहत घटना के संक्षिप्त विवरण के लिए, लॉर्ड केल्विन ट्रेफ़ोइल नॉट (सीएच2)एम, उन्मुख और गैर-न्यूनतम एम = 66 के साथ, "चिरालिटी" शब्द का प्रस्ताव रखा (ग्रीक χειρ से - हाथ)। समान छल्ले रूसी में, इस शब्द के उच्चारण और वर्तनी के दो प्रकार का उपयोग किया जाता है: चिरैलिटी और स्कीम 4 चिरैलिटी। लेखक, भौतिकविदों के साथ मिलकर, पहले को प्राथमिकता देता है। दर्पण प्रतिबिंब के संचालन द्वारा संयुग्मित (समन्वय व्युत्क्रम पी) मो- इसलिए, कड़ाई से बोलते हुए, कोई अणु नहीं हैं - एनैन्टीओमेरिक डबल के घटक - गुणात्मक रूप से विभिन्न प्रकार के आणविक चिरलिटी। केवल एक संपत्ति में भिन्नता है - प्रो- उदाहरण के लिए, आरेख 4 में घूर्णन कोण डी के विपरीत संकेतों + (आर) और - (एल) को टोपोलॉजिकल चिरल्टी कहा जाता है, जो प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान की संरचना का प्रतिबिंब है। दर्शाए गए अणुओं की समान विशेषताएं यह हैं कि एंटीपोडल (+, -) संबंधों की भी विशेषता है कि उनके अलग-अलग हिस्सों को रसायन द्वारा नहीं - चुंबक, आवेश और अन्य क्वांटम बांड के ध्रुवों के लिए, बल्कि संरचना की टोपोलॉजी द्वारा एक साथ रखा जाता है। शृंखलाएँ (परमाणु और उपपरमाण्विक कणों की विशेषताएँ। ऐसे किरायेदार), बंद सर्पिल और गांठें; भौतिकविदों द्वारा उनके चिरल संबंध को चिरल सिम- (आर, एल) रूप कहा जाता है, जो प्रोपेलेमेट्रिक रूप के काफी समान है। खाई - अंदर और सर्पिल - जी। इसलिए, उपरोक्त सभी प्रकार के अणुओं की चिरायता मात्रात्मक रूप से, सिंथेटिक रसायनज्ञों के प्रयासों के लिए धन्यवाद, समान रूप से: संकेत (+, -) और स्टीरियोस्ट्रक्चर की समस्याओं द्वारा मात्राबद्ध, अंतिम पर दशकों से ध्रुवीकरण के विमान के घूर्णन के कोण की रैंक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की एक बहुत विस्तृत विविधता पर ज्ञात और उपलब्ध हो गई है। विदेशी सहित असंख्य, की के प्रकार- हालाँकि, यह भी ज्ञात है कि पॉलीरल अणुओं पर (तालिका 2 और योजना 4 देखें)। यह स्वीकार किया जाता है कि केंद्रीय चिरल (आर या एल) एमी का संघनन - विचार करें कि चिरल रासायनिक एसिड, राइबोन्यूक्लियोटाइड्स की विविधता, शेष यौगिकों की कुल चिरलिटी को संबंधित बहुलक (प्रोटीन, डीएनए) में पांच प्रकारों में विभाजित किया गया है, का आकलन नहीं किया जा सकता है सममित संरचनात्मक विशेषताओं के साथ: व्यक्तिगत चिया के तुच्छ योग द्वारा - एक चिरल केंद्र वाले अणुओं में इकाई गुण नहीं होते हैं: Σrn(ln)। यह योग "आयतन- कोई समरूपता तत्व नहीं, तत्व लेटस्या को छोड़कर" सर्पिल (पेचदार) चिरलिटी पहचान C1 (उदाहरण - अमीनो एसिड (अला- मैक्रोमोलेक्यूल्स, जिनका अपना चिन्ह (+R h, −Lh) और स्कीम 3 में nin है) ), शर्करा-कार्बोहाइड्रेट ); निरपेक्ष मूल्य, बी - समरूपता के समतल-चिरल अणु एनआर (एल) ∑ एल (आर) ⊂ आर (एल)। h h C1 और/या C2 (चयनित संरचनात्मक तत्व समतल n n (1) हड्डी है, उदाहरण तालिका 2 में ट्रांस-साइक्लोएथिलीन हैं); तथ्य यह है कि सममित बेंजीन रिंगों से अकीवा - अक्षीय रूप से चिरल अणुओं के नियमित ऑर्थो-संक्षेपण से स्पिरियम सीएन (प्रोपेलर या स्वस्तिक, राल हेलीकॉप्टर (तालिका 2) का आकार होता है) की ओर जाता है, केवल पुष्टि किए गए उदाहरण - ट्विस्टेन, बाइफिनाइल, ट्राइफेनिलमीथेन एक देता है सामान्य नियम: और तालिका 2, आदि का परिपत्र संघ); एक उपयुक्त संरचना के अचिरल मोनोमर्स, और डी - समरूपता के पेचदार-चिरल अणु, चिरल के रैखिक पॉलीकंडेंसेशन (केवल आर सी 2 (विशेषता आकार एक हेलिक्स है, उदाहरण हेक्सा- या केवल एल हैं) इकाइयां स्वचालित रूप से तालिका 2, प्रोटीन में स्पिगेलिसिन की ओर ले जाती हैं, डीएनए); पॉलिमर का राल रूप। यह माना जा सकता है कि ygTspzyZau g.i. ऐसे मैक्रोमोलेक्यूल्स की 49 पंक्तियों में, चिरलिटीज़ की एक निश्चित समरूपता का एहसास होता है, जो कॉन्फ़िगरेशन एसएन, कॉन्फ़िगरेशन रूप से असंदिग्ध (एकल), स्टीरियोस्ट्रक्चर के स्तरों के पदानुक्रम से मेल खाती है। उदाहरण के लिए, प्रति- चूंकि उनकी आंतरिक संरचना पी-सम है। हीमोग्लोबिन की संरचना के वस्तुनिष्ठ, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक स्तर, जिनमें संरचना की आंतरिक पी-समता नहीं होती है, स्पष्ट रूप से चरित्र वाले होते हैं- (समरूपता तत्व एसएन नहीं), हमेशा "नेस्टेड-आलंकारिक रूप से दो" अनुक्रमों द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं -वैल्यूड (डबल, लेफ्ट + चिरालिटिज़" प्रकार (1) व्यक्तिगत चिरालिटी का योग)। एक पी-सम वस्तु से इसके सह-अमीनो एसिड को पॉलीपेपिया की हेलिकल चिरैलिटी में प्राप्त करने के लिए, एक Pσ(i)-ऑपरेशन पर्याप्त है, लेकिन इन दोनों को पी-विषम की "गोलाकार" चिरलिटी में कॉपी करने के लिए वस्तु, दो तृतीयक स्तरों की आवश्यकता होती है, अंत में, ये तीन - संयुक्त ग्लोब्यूल्स के एक चौकड़ी (टेट्राहेड्रोन) की "सुपर-अनुक्रमिक पी-ऑपरेशंस: लेक्यूलर" चिरैलिटी में। यहां से, वैसे, यह पता चलता है कि सूचीबद्ध लोगों के अलावा पॉलिमर और उनके सहयोगियों की स्टीरियोकैमिस्ट्री को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। ध्यान दें, हालांकि, हमारे आस-पास के हर किसी के पास "गोलाकार" - ई और "सुप्रामॉलेक्यूलर" भी नहीं है। सजीव और निर्जीव प्रकृति पी-विषम”- चिरायता के प्रकार। यह निम्नलिखित वस्तुएं हैं जिन्हें आप आसानी से जुड़वां साझेदारों के बाएं या दाएं प्राथमिक (संरचनात्मक) ऊपरी विन्यास पा सकते हैं, उदाहरण के लिए, मैक्रोमोलेक्यूल्स के संगठन के चयनित वृक्ष स्तर जंगल में खेलते हैं या मलबे के ढेर से एक पत्थर। आइए आगे ध्यान दें कि शरीर में उनके कामकाज में निर्णायक भूमिका यह है कि चिरल समरूपता बिल्कुल (100%) महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, कार्बनिक एंजाइमों के पी-विषम अणुओं की भागीदारी के साथ जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं प्रभावी ढंग से केवल उन यौगिकों में की जाती हैं जो सभी जीवित अंगों का हिस्सा हैं- जब हमारे ग्रह पर पहले से ही एहसास हुआ था। यदि ये अमीनो एसिड हैं, तो प्रजनन, यानी, "पहचान", उन अणुओं का चयन केवल शेष है (एल); यदि शर्करा कार्बोहाइड्रेट हैं, तो केवल अभिकर्मकों और सब्सट्रेट्स का ठंडा होना, कॉन्फ़िगरेशन-राइट (आर) की सुविधा है; यदि ये बायोपॉलिमर हैं, तो वे सर्पिल हैं जिनके ("आंकड़े") आदर्श रूप से हैं लेकिन केवल दाईं ओर मुड़े हुए हैं (प्रोटीन, डीएनए)। यह एंजाइम ग्लोब्यूल्स में चिरल असममित गुहाओं नामक संबंधित पैटर्न की रूपरेखा और आकार के अनुरूप है। जीवमंडल का रोजमर्रा का अनारिया भी डी. कोशलैंड द्वारा इस तरह के पूरकता के लॉग पर ध्यान आकर्षित करने वाला पहला व्यक्ति था, जिसने एल. पाश्चर का प्रस्ताव रखा था। चाबी और ताले के पत्राचार पर विचार करने के लिए रहते थे। ganTskDnmkD dakDguzD DlaeeTsnka 1. सामान्य कार्बनिक रसायन विज्ञान: ट्रांस। अंग्रेज़ी से एम.: रसायन विज्ञान, आइए उपरोक्त को संक्षेप में प्रस्तुत करें। यह लेख 1981-1986 से पहले का है। टी. 1-12. लक्ष्य यह दिखाना होना चाहिए कि प्रति-2 पर असीम में। ज़दानोव यू.ए. कार्बन और जीवन. रोस्तोव एन/डी: रूसी राज्य विश्वविद्यालय की तुलना में कार्बनिक रसायन विज्ञान की सामग्री पर प्रकाशन गृह का दृष्टिकोण आसान, 1968। 131 पी। नेविगेट करने के लिए यदि आप ग्राफ़ के सिद्धांतों में निपुण हैं- 3. टैट यू. ग्राफ़ सिद्धांत। एम.: मीर, 1988. अणुओं की संरचना की सबसे सामान्य विशेषताओं की छवियां, साथ ही उनके आकलन के सिद्धांत 4. सोकोलोव वी.आई. सैद्धांतिक स्टीरियो-कॉन्फिगरेशन का परिचय - त्रि-आयामी स्थानिक रसायन विज्ञान में आकार। एम.: नौका, 1982; रसायन विज्ञान में प्रगति. 1973. टी. 42. वे - समरूपता और विषमता के विचारों पर आधारित। पीओ- पीपी 1037-1051। उत्तरार्द्ध में मुख्य 5 के बारे में विचार शामिल हैं। नोग्राडी एम. स्टीरियोकेमिस्ट्री। एम.: मीर, 1984. समरूपता वक्ता: समतल, अक्ष और दर्पण- 6. हरगिट्टई आई., हरगिट्टई एम. उन रसायनज्ञों की पहचान करने में उपयोग की जाने वाली रोटरी अक्षों की आंखों के माध्यम से समरूपता। एम.: मीर, 1989. अणुओं की संरचना की आंतरिक विशेषताएं, जो 7. फ़िलिपोविच आई.वी., सोरोकिना एन.आई. // आइए प्रगति करें। ये उनकी उपस्थिति, आकार और अंततः जीवविज्ञान का निर्धारण करते हैं। 1983. टी. 95. पीपी. 163-178. उनके सबसे महत्वपूर्ण गुण. जब अणुओं को सममित और * * * असममित में "छँटाई" की जाती है, तो एक विशेष भूमिका दर्पण प्रतिबिंब ऑपरेटर की होती है - समन्वय व्युत्क्रम लेव पेट्रोविच ओलेख्नोविच, डॉक्टर ऑफ केमिकल साइंसेज आर। ऑपरेटर Pσ सभी भागों के निर्देशांक (अटौक, प्रोफेसर, रसायन विज्ञान विभाग के प्रमुख) रोस्तोव गो-प्लेन के चयनित उच्च-आणविक यौगिकों के बाईं ओर स्थित प्राकृतिक और मूव) वस्तु, इसे सहकारी विश्वविद्यालय, प्रमुख के स्पष्ट पत्राचार में रखती है। इस विमान के दाईं ओर रसायन विज्ञान संकाय और भौतिकी अनुसंधान संस्थान के अणुओं की आंतरिक गतिशीलता की उलटी (प्रतिबिंबित) वस्तु की डायनाटा की प्रयोगशाला। ऑपरेटर पाई रूसी राज्य विश्वविद्यालय के एसआईसी और कार्बनिक रसायन शास्त्र को पूरा करता है, संबंधित शब्द रूसी एकेडमी ऑफ नेचुरल साइंसेज के सापेक्ष-पोंडेंट का एक समान समन्वय उलटा है। लेकिन वस्तु के बाहर चुना गया एक बिंदु (वैज्ञानिक हितों के क्षेत्र का पता लगाना आसान है: कार्बनिक संश्लेषण, और जांचें कि पीआई ऑपरेटर की कार्रवाई के तहत, आणविक पुनर्व्यवस्था के कैनेटीक्स और तंत्र भी, वस्तु का एक दर्पण डबल है प्राप्त, लेकिन सत्यापित, स्टीरियोकेमिस्ट्री और स्टीरियोडायनामिक्स। सह-लेखक 180°)। वस्तुएं (अणु), दो मोनोग्राफ और 370 से अधिक वैज्ञानिक लेखों के लेखक। 50 लाइक Zldav yEkDbyZDnTsg'zkhv LmkzDg, नंबर 2, 1997

लेखक: रासायनिक विश्वकोश आई.एल. नुनयंट्स

ग्राफ सिद्धांतरसायन विज्ञान में, परिमित गणित की वह शाखा जो असतत संरचनाओं का अध्ययन करती है, ग्राफ़ कहलाती है; विभिन्न सैद्धांतिक समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किया जाता है। और लागू समस्याएँ।

कुछ बुनियादी अवधारणाओं।एक ग्राफ़ बिंदुओं (शीर्षों) का एक संग्रह है और इन बिंदुओं (जरूरी नहीं कि सभी) के जोड़े का एक संग्रह है, जो रेखाओं से जुड़ा हुआ है (चित्र 1,k)। यदि ग्राफ़ में रेखाएँ उन्मुख हैं (अर्थात, तीर शीर्षों के कनेक्शन की दिशा को इंगित करते हैं), तो उन्हें चाप, या शाखाएँ कहा जाता है; यदि दिशाहीन हो, - किनारें। सम्मान. केवल चाप वाले ग्राफ को निर्देशित या डिग्राफ कहा जाता है; केवल किनारे-असंगत; चाप और पसलियाँ मिश्रित। एकाधिक किनारों वाले ग्राफ़ को मल्टीग्राफ़ कहा जाता है; एक ग्राफ़ जिसमें इसके दो असंयुक्त उपसमुच्चय (भागों) से संबंधित केवल किनारे हैं, द्विदलीय है; चाप (किनारे) और (या) शीर्ष, क्रीमिया के.-एल के कुछ वजन या संख्यात्मक मूल्यों के अनुरूप हैं। पैरामीटर - भारित। ग्राफ़ में एक पथ शीर्षों और चापों का एक वैकल्पिक क्रम है जिसमें कोई भी शीर्ष दोहराया नहीं जाता है (उदाहरण के लिए, चित्र 1, ए में ए, बी); समोच्च - एक बंद पथ जिसमें पहला और अंतिम शीर्ष मेल खाता है (उदाहरण के लिए, एफ, एच); एक लूप-आर्क (किनारा) जो एक ही शीर्ष पर शुरू और समाप्त होता है। एक ग्राफ़ पथ किनारों का एक क्रम है जिसमें कोई भी शीर्ष दोहराया नहीं जाता है (उदाहरण के लिए, सी, डी, ई); चक्र एक बंद श्रृंखला है जिसमें इसके प्रारंभिक और अंतिम शीर्ष संपाती होते हैं। एक ग्राफ़ को जुड़ा हुआ कहा जाता है यदि उसके शीर्षों का कोई जोड़ा किसी श्रृंखला या पथ से जुड़ा हो; अन्यथा, ग्राफ़ को डिस्कनेक्ट किया गया कहा जाता है।

एक पेड़ से जुड़ा अप्रत्यक्ष ग्राफ़ जिसमें चक्र या आकृतियाँ नहीं हैं (चित्र 1, बी)। किसी ग्राफ़ का स्पैनिंग सबग्राफ उसका एक उपसमूह होता है जिसमें सभी शीर्ष और केवल कुछ किनारे होते हैं। ग्राफ का स्पैनिंग ट्री उसका स्पैनिंग सबग्राफ है, जो एक ट्री है। ग्राफ़ को आइसोमोर्फिक कहा जाता है यदि उनके शीर्षों और किनारों (चाप) के सेट के बीच एक-से-एक पत्राचार होता है।

ग्राफ़ सिद्धांत और उसके अनुप्रयोगों की समस्याओं को हल करने के लिए, ग्राफ़ को मैट्रिक्स (आसन्नता, घटना, दो-पंक्ति, आदि) के साथ-साथ विशेष का उपयोग करके दर्शाया जाता है। संख्यात्मक विशेषताएँ. उदाहरण के लिए, आसन्न मैट्रिक्स (चित्र 1सी) में, पंक्तियाँ और स्तंभ ग्राफ़ के शीर्षों की संख्या के अनुरूप होते हैं, और इसके तत्व 0 और 1 मान लेते हैं (क्रमशः, बीच में एक चाप की अनुपस्थिति और उपस्थिति शीर्षों की दी गई जोड़ी); घटना मैट्रिक्स (छवि 1 डी) में, पंक्तियाँ शीर्षों की संख्या के अनुरूप हैं, स्तंभ चापों की संख्या के अनुरूप हैं, और तत्व 0, + 1 और - 1 (क्रमशः, अनुपस्थिति) मान लेते हैं या शीर्ष में प्रवेश करने और छोड़ने वाले चाप की उपस्थिति)। सबसे सामान्य संख्यात्मक विशेषताएँ: शीर्षों की संख्या (एम), चापों या किनारों की संख्या (एन), साइक्लोमैटिक। ग्राफ़ की संख्या, या रैंक (n - m + k, जहां k एक डिस्कनेक्ट किए गए ग्राफ़ में जुड़े सबग्राफ़ की संख्या है; उदाहरण के लिए, चित्र 1,बी में ग्राफ़ के लिए, रैंक होगी: 10-6+ 1 =5).

ग्राफ़ सिद्धांत का अनुप्रयोग रासायनिक और रासायनिक-तकनीकी ग्राफ़ के विभिन्न वर्गों के निर्माण और विश्लेषण पर आधारित है, जिन्हें टोपोलॉजी, मॉडल, यानी भी कहा जाता है। मॉडल जो केवल शीर्षों के बीच कनेक्शन की प्रकृति को ध्यान में रखते हैं। इन ग्राफ़ के चाप (किनारे) और शीर्ष रासायनिक और रासायनिक-तकनीक प्रदर्शित करते हैं। अवधारणाएँ, घटनाएँ, प्रक्रियाएँ या वस्तुएँ और, तदनुसार, गुण। और उनके बीच मात्रात्मक संबंध या विशिष्ट संबंध।

चावल। 1. कुछ बुनियादी अवधारणाओं का चित्रण: एक-मिश्रित ग्राफ; बी-ट्री (ठोस चाप ए, एच, डी, एफ, एच) और डिग्राफ के कुछ सबग्राफ (बिंदीदार चाप सी, सी, डी, के, आई); सी, आर-मैट्रिसेस, क्रमशः, डिग्राफ की निकटता और घटना का।

सैद्धांतिक समस्याएं. रासायनिकग्राफ़ रासायनिक परिवर्तनों की भविष्यवाणी करना, सार की व्याख्या करना और रसायन विज्ञान की कुछ बुनियादी अवधारणाओं को व्यवस्थित करना संभव बनाते हैं: संरचना, विन्यास, अनुरूपता, अणुओं की क्वांटम यांत्रिक और सांख्यिकीय-यांत्रिक बातचीत, आइसोमेरिज्म, आदि। रासायनिक ग्राफ़ में आणविक, द्विदलीय और सिग्नल ग्राफ़ शामिल हैं गतिज प्रतिक्रिया समीकरण.

स्टीरियोकेमिस्ट्री और स्ट्रक्चरल टोपोलॉजी, क्लस्टर्स की केमिस्ट्री, पॉलिमर आदि में उपयोग किए जाने वाले आणविक ग्राफ अप्रत्यक्ष ग्राफ हैं जो अणुओं की संरचना को प्रदर्शित करते हैं (चित्र 2)। इन ग्राफ़ के शीर्ष और किनारे क्रमशः परमाणुओं और उनके बीच के रासायनिक बंधों से मेल खाते हैं।

चावल। 2. आणविक ग्राफ़ और पेड़: ए, बी - क्रमशः एथिलीन और फॉर्मेल्डिहाइड के मल्टीग्राफ; कहते हैं पेंटेन आइसोमर्स (पेड़ 4, 5, पेड़ 2 के समरूपी हैं)।

स्टीरियोकेमिस्ट्री में, कार्बनिक पदार्थों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। पेड़ - कोर पेड़ घाट. ऐसे ग्राफ़ जिनमें केवल परमाणु C के संगत सभी शीर्ष होते हैं (चित्र 2, a और b)। पियर्स के सेट संकलित करना। पेड़ और उनकी समरूपता की स्थापना यह निर्धारित करना संभव बनाती है कि वे क्या कहते हैं। संरचना और अल्केन्स, एल्केन्स और एल्केनीज़ के आइसोमर्स की कुल संख्या ज्ञात करें (चित्र 2, सी)।

मोल. ग्राफ़ शुद्ध गणित के विश्लेषण और तुलना के लिए विभिन्न यौगिकों के अणुओं की कोडिंग, नामकरण और संरचनात्मक विशेषताओं (शाखा, चक्रीयता, आदि) से संबंधित कार्यों को कम करना संभव बनाते हैं। संकेत और गुण वे कहते हैं। ग्राफ़ और उनके पेड़, साथ ही उनके संगत आव्यूह। अणुओं की संरचना और किसी यौगिक के भौतिक-रासायनिक (औषधीय सहित) गुणों के बीच मात्रात्मक सहसंबंधों की पहचान करने के लिए, 20 से अधिक तथाकथित टोपोलॉजिकल अध्ययन विकसित किए गए हैं। अणुओं के सूचकांक (वीनर, बलबन, होसोया, प्लैट, रैंडिक, आदि), जो मोल के मैट्रिक्स और संख्यात्मक विशेषताओं का उपयोग करके निर्धारित किए जाते हैं। पेड़। उदाहरण के लिए, वीनर इंडेक्स डब्ल्यू = (एम 3 + एम)/6, जहां एम सी परमाणुओं के अनुरूप शीर्षों की संख्या है, मोल के साथ सहसंबंधित है। आयतन और अपवर्तन, गठन की एन्थैल्पी, श्यानता, सतह तनाव, क्रोमैटोग्राफिक। कनेक्शन स्थिरांक, हाइड्रोकार्बन की ऑक्टेन संख्या और यहां तक ​​कि फिजियोल भी। लीक की गतिविधि. औषधियाँ।

महत्वपूर्ण पैरामीटर कहते हैं. किसी दिए गए पदार्थ के टॉटोमेरिक रूपों और उनकी प्रतिक्रियाशीलता को निर्धारित करने के साथ-साथ अमीनो एसिड, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट और अन्य जटिल प्राकृतिक यौगिकों के वर्गीकरण के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्राफ देर से और पूर्ण (एच) जानकारी हैं। कंटेनर. पैरामीटर की गणना शैनन सूचना एन्ट्रापी सूत्र का उपयोग करके की जाती है:, जहां पीटी शीर्ष सदस्यता की संभावना है i-वें प्रजाति, या तुल्यता वर्ग, k के ग्राफ़ का m; मैं =, पैरामीटर (एंट्रॉपी भी देखें)। घाट का अध्ययन अकार्बनिक क्लस्टर या मोबियस स्ट्रिप्स जैसी संरचनाएं संबंधित अणुओं की समरूपता स्थापित करने के लिए नीचे आती हैं। ग्राफ़ को जटिल पॉलीहेड्रा (उदाहरण के लिए, क्लस्टर के मामले में पॉलीहेड्रा) या विशेष में रखकर (एम्बेडिंग)। बहुआयामी सतहें (उदाहरण के लिए, रीमैन सतहें)। विश्लेषण मोल. पॉलिमर के ग्राफ़, जिनके शीर्ष मोनोमर इकाइयों के अनुरूप होते हैं, और किनारे उनके बीच रासायनिक बंधनों के अनुरूप होते हैं, उदाहरण के लिए, गुणों की ओर ले जाने वाले बहिष्कृत आयतन के प्रभावों को समझाना संभव बनाते हैं। पॉलिमर के अनुमानित गुणों में परिवर्तन।

चावल। 3. प्रतिक्रिया ग्राफ़: ए-द्विपक्षीय; बी-सिग्नल कैनेटीक्स समीकरण; आर 1, जी 2 प्रतिक्रियाएँ; ए 1 -ए 6 -अभिकर्मक; k-दर स्थिरांक p-tsny; लाप्लास परिवर्तन चर की एस-जटिलता।

ग्राफ़ सिद्धांत और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के सिद्धांतों का उपयोग करते हुए, रसायन विज्ञान में सूचना पुनर्प्राप्ति प्रणालियों के साथ-साथ स्वचालित सॉफ़्टवेयर विकसित किया गया है। पहचान प्रणाली मोल. संरचनाएं और तर्कसंगत योजना जैविक। संश्लेषण। रेट्रोसिंथेटिक्स के आधार पर रासायनिक परिवर्तनों के तर्कसंगत पथों का चयन करने के लिए संचालन के कंप्यूटर पर व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए। (रेट्रोसिंथेटिक विश्लेषण देखें) और सिंटोनिक सिद्धांत समाधान विकल्पों की खोज के लिए बहु-स्तरीय शाखित ग्राफ़ का उपयोग करते हैं, जिनके कोने घाट के अनुरूप होते हैं। अभिकारकों और उत्पादों के ग्राफ़ और चाप पदार्थों के परिवर्तनों को दर्शाते हैं।

चावल। 4. एकल-सर्किट रासायनिक-तकनीकी प्रणाली और संबंधित ग्राफ़: ए-संरचनात्मक आरेख; बी, सी-सामग्री प्रवाह ग्राफ, क्रमशः, कुल द्रव्यमान प्रवाह दर और घटक ए की प्रवाह दर के लिए; आर - थर्मल प्रवाह ग्राफ; अंजीर में ग्राफ़ के विश्लेषण से प्राप्त भौतिक संतुलन के समीकरणों की प्रणाली (एफ 1 - एफ 6) का डी-खंड। 4, बी और सी; ई-द्विपक्षीय सूचना डिग्राफ; जी-सूचना ग्राफ, आई-मिक्सर; द्वितीय-रिएक्टर; III-आसवन स्तंभ; चतुर्थ-रेफ्रिजरेटर; मैं 1-मैं 8-तकनीक। धाराएँ; क्यू-द्रव्यमान प्रवाह; एच प्रवाह की एन्थैल्पी है; मैं। एस और आई*, एस* क्रमशः सामग्री और गर्मी प्रवाह के वास्तविक और काल्पनिक स्रोत और सिंक हैं; अभिकर्मक की सी-एकाग्रता; V रिएक्टर का आयतन है।

मैट्रिक्स अभ्यावेदन कहते हैं। विभिन्न यौगिकों के ग्राफ़ क्वांटम रसायन विज्ञान की मैट्रिक्स विधियों के समतुल्य (संबंधित मैट्रिक्स तत्वों को बदलने के बाद) हैं। इसलिए, ग्राफ सिद्धांत का उपयोग जटिल क्वांटम रासायनिक गणना करते समय किया जाता है: मोल की संख्या, गुण और ऊर्जा निर्धारित करने के लिए। ऑर्बिटल्स, उदाहरण के लिए जटिल यौगिकों में, संयुग्मित वैकल्पिक और गैर-वैकल्पिक पॉलीन की प्रतिक्रियाशीलता की भविष्यवाणी करना, पदार्थों के सुगंधित और एंटी-एरोमैटिक गुणों की पहचान करना आदि।

रासायनिक भौतिकी में बड़ी संख्या में कणों से युक्त प्रणालियों में गड़बड़ी का अध्ययन करने के लिए, तथाकथित फेनमैन आरेखों का उपयोग किया जाता है - ग्राफ़, जिनके कोने भौतिक कणों की प्राथमिक बातचीत के अनुरूप होते हैं, जिनके किनारे टकराव के बाद उनके पथ के अनुरूप होते हैं। विशेष रूप से, ये ग्राफ़ दोलन प्रतिक्रियाओं के तंत्र का अध्ययन करना और प्रतिक्रिया प्रणालियों की स्थिरता निर्धारित करना संभव बनाते हैं।

ज्ञात अंतःक्रियाओं के दिए गए सेट के लिए अभिकर्मक अणुओं के परिवर्तन के लिए तर्कसंगत पथों का चयन करने के लिए, द्विदलीय प्रतिक्रिया ग्राफ़ का उपयोग किया जाता है (शीर्ष अणुओं और इन प्रतिक्रियाओं के अनुरूप होते हैं, चाप एक प्रतिक्रिया में अणुओं की परस्पर क्रिया के अनुरूप होते हैं; चित्र 3,ए)। ऐसे ग्राफ़ इष्टतम समाधानों के चयन के लिए इंटरैक्टिव एल्गोरिदम विकसित करना संभव बनाते हैं। रासायनिक परिवर्तनों के पथ जिनके लिए नईम की आवश्यकता होती है। मध्यवर्ती प्रतिक्रियाओं की संख्या, न्यूनतम। स्वीकार्य अभिकर्मकों की सूची से अभिकर्मकों की संख्या या उत्पादों की उच्चतम उपज प्राप्त की जाती है।

प्रतिक्रिया गतिकी समीकरणों के सिग्नल ग्राफ़ बीजगणितीय ऑपरेटर रूप में प्रस्तुत गतिज समीकरणों की प्रणालियों को प्रदर्शित करते हैं (चित्र 3बी)। ग्राफ़ के शीर्ष तथाकथित जानकारी के अनुरूप हैं। चर, या संकेत, अभिकर्मकों की सांद्रता, आर्क-सिग्नल संबंधों और आर्क के वजन के रूप में गतिज स्थिरांक द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। ऐसे ग्राफ़ का उपयोग जटिल उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं के तंत्र और गतिकी, जटिल यौगिकों के निर्माण में जटिल चरण संतुलन के अध्ययन के साथ-साथ समाधानों के योगात्मक गुणों के मापदंडों की गणना के लिए किया जाता है।

लागू समस्याएँ. रासायनिक प्रौद्योगिकी के विश्लेषण और अनुकूलन की बहुआयामी समस्याओं को हल करना। सिस्टम (XTS) निम्नलिखित रासायनिक प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं। ग्राफ़ (चित्र 4): प्रवाह, सूचना प्रवाह, संकेत और विश्वसनीयता ग्राफ़। प्रवाह ग्राफ, जो भारित डिग्राफ हैं, में भौतिक प्रवाह की कुल द्रव्यमान प्रवाह दर और कुछ रासायनिक घटकों या तत्वों की द्रव्यमान प्रवाह दर के साथ-साथ थर्मल ग्राफ के संदर्भ में पैरामीट्रिक, सामग्री शामिल है। सूचीबद्ध ग्राफ़ किसी दिए गए रासायनिक प्रणाली में पदार्थों और ऊर्जा के भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों के अनुरूप हैं।

पैरामीट्रिक प्रवाह ग्राफ़ सीटीएस तत्वों द्वारा भौतिक प्रवाह के मापदंडों (द्रव्यमान प्रवाह दर, आदि) के परिवर्तन को प्रदर्शित करते हैं; ग्राफ़ के शीर्ष मैट के अनुरूप हैं। उपकरणों के मॉडल, साथ ही निर्दिष्ट प्रवाह के स्रोत और सिंक, और चाप - स्वयं प्रवाह, और चाप का वजन संबंधित प्रवाह के मापदंडों की संख्या के बराबर है। पैरामीट्रिक प्रौद्योगिकी का विश्लेषण करने के लिए एल्गोरिदम विकसित करने के लिए ग्राफ़ का उपयोग किया जाता है। मल्टी-सर्किट सीटीएस के मोड। ऐसे एल्गोरिदम गणितीय समीकरणों की प्रणालियों की गणना का क्रम स्थापित करते हैं। व्यक्तिगत उपकरणों के मॉडल परिवर्तनीय इनपुट स्ट्रीम के ज्ञात मूल्यों के साथ अपने आउटपुट स्ट्रीम के मापदंडों को निर्धारित करने के लिए सिस्टम।

सामग्री प्रवाह ग्राफ़ रासायनिक पदार्थों में पदार्थों की खपत में परिवर्तन प्रदर्शित करते हैं। ग्राफ़ के शीर्ष उन उपकरणों से मेल खाते हैं जिनमें भौतिक प्रवाह की कुल द्रव्यमान प्रवाह दर और कुछ रासायनिक घटकों या तत्वों की द्रव्यमान प्रवाह दर, साथ ही प्रवाह या इन घटकों के पदार्थों के स्रोत और सिंक रूपांतरित होते हैं; तदनुसार, ग्राफ़ के चाप भौतिक प्रवाह या भौतिक और काल्पनिक (उपकरणों में पदार्थ के रासायनिक परिवर्तन) स्रोतों और s.-l के सिंक के अनुरूप होते हैं। घटकों, और चापों का वजन दोनों प्रकार के द्रव्यमान प्रवाह दर के बराबर है। थर्मल प्रवाह ग्राफ सीटीएस में गर्मी संतुलन प्रदर्शित करते हैं; ग्राफ़ के शीर्ष उन उपकरणों से मेल खाते हैं जिनमें भौतिक प्रवाह की ताप खपत बदलती है, और, इसके अलावा, सिस्टम की तापीय ऊर्जा के स्रोतों और सिंक में; चाप भौतिक और काल्पनिक (उपकरणों में भौतिक-रासायनिक ऊर्जा परिवर्तन) ताप प्रवाह के अनुरूप हैं, और चाप का वजन प्रवाह की एन्थैल्पी के बराबर है। स्वचालन कार्यक्रम बनाने के लिए सामग्री और थर्मल ग्राफ़ का उपयोग किया जाता है। जटिल रासायनिक प्रणालियों की सामग्री और ताप संतुलन के समीकरणों की प्रणालियों को हल करने के लिए एल्गोरिदम का विकास।

सूचना-स्टॉक ग्राफ़ तार्किक जानकारी प्रदर्शित करते हैं। गणितीय समीकरणों की प्रणालियों की संरचना। एक्सटीएस मॉडल; इष्टतम संकलित करने के लिए उपयोग किया जाता है इन प्रणालियों की गणना के लिए एल्गोरिदम। द्विपक्षीय जानकारी ग्राफ (चित्र 4, ई) एक अप्रत्यक्ष या उन्मुख ग्राफ है, जिसके शीर्ष क्रमशः समीकरण एफ एल - एफ 6 और चर क्यू 1 - वी के अनुरूप हैं, और शाखाएं उनके रिश्ते को दर्शाती हैं। जानकारी ग्राफ (चित्र 4, जी) - समीकरणों को हल करने के क्रम को दर्शाने वाला एक डायग्राफ; ग्राफ़ के शीर्ष इन समीकरणों, XTS जानकारी के स्रोतों और प्राप्तकर्ताओं और सूचना की शाखाओं के अनुरूप हैं। चर।

सिग्नल ग्राफ़ गणितीय समीकरणों की रैखिक प्रणालियों के अनुरूप होते हैं। रासायनिक प्रौद्योगिकी के मॉडल. प्रक्रियाएँ और प्रणालियाँ। ग्राफ़ के शीर्ष संकेतों (उदाहरण के लिए, तापमान), उनके बीच शाखा कनेक्शन के अनुरूप होते हैं। ऐसे ग्राफ़ का उपयोग स्थैतिक डेटा का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। और गतिशील मल्टी-पैरामीटर मोड प्रक्रियाएं और रासायनिक प्रतिरोध, साथ ही उनके सबसे महत्वपूर्ण गुणों (स्थिरता, संवेदनशीलता, नियंत्रणीयता) के संकेतक।

विश्वसनीयता ग्राफ़ का उपयोग रासायनिक प्रणालियों की विश्वसनीयता के विभिन्न संकेतकों की गणना के लिए किया जाता है। इन ग्राफ़ों के असंख्य समूहों (उदाहरण के लिए, पैरामीट्रिक, तार्किक-कार्यात्मक) में, तथाकथित फ़ॉल्ट ट्री विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। ऐसा प्रत्येक पेड़ एक भारित डिग्राफ है जो व्यक्तिगत प्रक्रियाओं और सीटीएस उपकरणों की कई सरल विफलताओं के अंतर्संबंध को प्रदर्शित करता है, जो कई माध्यमिक विफलताओं का कारण बनता है और परिणामस्वरूप पूरे सिस्टम की विफलता होती है (विश्वसनीयता भी देखें)।

स्वचालित प्रोग्राम कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए। संश्लेषण इष्टतम. कला के सिद्धांतों के साथ अत्यधिक विश्वसनीय उत्पादन (संसाधन-बचत सहित)। बुद्धिमत्ता, वे सीटीएस समाधान विकल्पों के उन्मुख सिमेंटिक, या सिमेंटिक, ग्राफ़ का उपयोग करते हैं। ये ग्राफ़, जो एक विशेष मामले में पेड़ हैं, तर्कसंगत वैकल्पिक सीटीएस योजनाओं का एक सेट तैयार करने की प्रक्रियाओं को दर्शाते हैं (उदाहरण के लिए, लक्ष्य उत्पादों के पांच-घटक मिश्रण को सुधार द्वारा अलग करते समय 14 संभव है) और उनमें से क्रमबद्ध चयन के लिए प्रक्रियाएं दर्शाते हैं। एक योजना जो सिस्टम दक्षता के कुछ मानदंडों के अनुसार इष्टतम है (देखें। अनुकूलन)। ग्राफ़ सिद्धांत का उपयोग बहु-उत्पाद लचीले उत्पादन, अनुकूलन एल्गोरिदम में उपकरणों के संचालन के लिए समय-सारणी को अनुकूलित करने के लिए एल्गोरिदम विकसित करने के लिए भी किया जाता है। उपकरण की नियुक्ति और पाइपलाइन सिस्टम की रूटिंग, इष्टतम एल्गोरिदम। रासायनिक प्रौद्योगिकी का प्रबंधन प्रक्रियाएं और उत्पादन, उनके काम की नेटवर्क योजना आदि के दौरान।

लिट.. ज़्यकोव ए.ए., परिमित रेखांकन का सिद्धांत, [में। 1], नोवोसिबिर्स्क, 1969; यात्सिमिरस्की के.बी., रसायन विज्ञान में ग्राफ सिद्धांत का अनुप्रयोग, कीव, 1973; काफ़ारोव वी.वी., पेरोव वी.एल., मेशाल्किन वी.पी., रासायनिक तकनीकी प्रणालियों के गणितीय मॉडलिंग के सिद्धांत, एम., 1974; क्रिस्टोफ़ाइड्स एन., ग्राफ़ सिद्धांत। एल्गोरिथम दृष्टिकोण, ट्रांस। अंग्रेजी से, एम., 1978; काफ़ारोव वी.वी., पेरोव वी.एल., मेशाल्किन वी.पी., रासायनिक उत्पादन के कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिजाइन की गणितीय नींव, एम., 1979; टोपोलॉजी और ग्राफ सिद्धांत के रासायनिक अनुप्रयोग, एड। आर. किंग, ट्रांस. अंग्रेजी से, एम., 1987; ग्राफ सिद्धांत के रासायनिक अनुप्रयोग, बलबन ए.टी. (एड.), एन.वाई.-एल., 1976. वी.वी. काफ़ारोव, वी.पी. मेशालकिन।

रासायनिक विश्वकोश. खंड 1 >>

आणविक ग्राफ़ और आणविक संरचनाओं के प्रकार

"रसायन विज्ञान में ग्राफ़ सिद्धांत का अनुप्रयोग" से

रसायन विज्ञान विज्ञान के उन क्षेत्रों में से एक है जिसे औपचारिक रूप देना कठिन है। इसलिए, रासायनिक अनुसंधान में गणितीय तरीकों का अनौपचारिक उपयोग मुख्य रूप से उन क्षेत्रों से जुड़ा है जिनमें रासायनिक घटनाओं के सार्थक गणितीय मॉडल का निर्माण करना संभव है।
सैद्धांतिक रसायन विज्ञान में ग्राफ़ के परिचय का एक अन्य तरीका अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना की गणना के लिए क्वांटम रासायनिक तरीकों से जुड़ा है।
मुख्य अनुभाग ग्राफ़ के संदर्भ में आणविक संरचनाओं का विश्लेषण करने के तरीकों पर चर्चा करता है, जिसका उपयोग तब टोपोलॉजिकल सूचकांकों के निर्माण और संरचना-संपत्ति सहसंबंधों के आधार पर किया जाता है, और आणविक डिजाइन के तत्वों की रूपरेखा भी बताता है।
जैसा कि आप जानते हैं, कोई पदार्थ ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में हो सकता है। इनमें से प्रत्येक चरण की स्थिरता न्यूनतम मुक्त ऊर्जा की स्थिति से निर्धारित होती है और तापमान और दबाव पर निर्भर करती है। प्रत्येक पदार्थ में परमाणु या आयन होते हैं, जो कुछ शर्तों के तहत स्थिर उपप्रणाली बना सकते हैं। ऐसे उपतंत्र में परमाणुओं की मौलिक संरचना और सापेक्ष व्यवस्था (छोटी दूरी के क्रम) काफी लंबे समय तक संरक्षित रहती है, हालांकि इसका आकार और आकार बदल सकता है। जैसे-जैसे तापमान घटता है या दबाव बढ़ता है, इन उपप्रणालियों की गतिशीलता कम हो जाती है, लेकिन नाभिक की गति (शून्य-बिंदु दोलन) पूर्ण शून्य तापमान पर नहीं रुकती है। ऐसी स्थिर सुसंगत संरचनाएँ, जिनमें कम संख्या में अणु होते हैं, तरल में, चारपाई में या ठोस में मौजूद हो सकती हैं और आणविक प्रणाली कहलाती हैं।
एक परिप्रेक्ष्य प्रक्षेपण में एमजी अणु की ज्यामिति की मुख्य विशेषताओं को दर्शाता है और इसकी संरचना का एक दृश्य प्रतिनिधित्व देता है। आइए एमजी के संदर्भ में कुछ प्रकार की आणविक संरचनाओं पर चर्चा करें। आइए उन अणुओं पर विचार करें जिनकी संरचना का वर्णन करने के लिए समतलीय ग्राफ़ कार्यान्वयन का उपयोग करना सुविधाजनक है। इस प्रकार की सबसे सरल प्रणालियाँ वृक्ष-सदृश एमजी से मेल खाती हैं।
एथिलीन श्रृंखला के अणुओं के मामले में, एमजी में केवल डिग्री तीन (कार्बन) और डिग्री एक (हाइड्रोजन) के शीर्ष होते हैं। ऐसे यौगिकों का सामान्य सूत्र CH,g+2 है। जमीनी अवस्था में CH+2 अणु आमतौर पर सपाट होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु की विशेषता एक त्रिकोणीय वातावरण है। इस मामले में, सीआईएस- और ट्रांस-टाइप आइसोमर्स का अस्तित्व संभव है। टीजी 1 के मामले में, आइसोमर्स की संरचना काफी जटिल हो सकती है।
आइए अब हम चक्रीय अंशों वाले कुछ आणविक प्रणालियों पर विचार करें। जैसा कि पैराफिन हाइड्रोकार्बन के मामले में होता है, ऐसे अणु होते हैं जिनकी संरचना को केवल डिग्री चार और एक के शीर्ष वाले ग्राफ़ के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है। ऐसी प्रणाली का सबसे सरल उदाहरण साइक्लोहेक्सेन है (चित्र 1.3,6 देखें)। आमतौर पर, साइक्लोहेक्सेन की संरचना को एक परिप्रेक्ष्य छवि में एमजी के रूप में वर्णित किया गया है, जबकि डिग्री एक के शीर्ष को छोड़ दिया गया है। साइक्लोहेक्सैप के लिए, तीन रोटरी आइसोमर्स का अस्तित्व संभव है (चित्र 1.7)।

अक्सर रासायनिक बंधन विभिन्न परमाणु कक्षाओं में स्थित इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनते हैं (उदाहरण के लिए,एस - और आर- ऑर्बिटल्स)। इसके बावजूद, बंधन समतुल्य और सममित रूप से स्थित होते हैं, जो परमाणु कक्षाओं के संकरण द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

कक्षीय संकरण अधिक कुशल कक्षीय ओवरलैप प्राप्त करने के लिए सहसंयोजक बंधन के निर्माण के दौरान कुछ कक्षाओं के आकार में परिवर्तन होता है।

संकरण के फलस्वरूप नवीन संकर कक्षाएँ, जो अंतरिक्ष में इस तरह से उन्मुख होते हैं कि अन्य परमाणुओं की कक्षाओं के साथ ओवरलैप होने के बाद, परिणामी इलेक्ट्रॉन जोड़े यथासंभव दूर होते हैं। यह अणु में इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण ऊर्जा को कम करता है।

संकरण कोई वास्तविक प्रक्रिया नहीं है। यह अवधारणा एक अणु की ज्यामितीय संरचना का वर्णन करने के लिए पेश की गई थी। संकर परमाणु कक्षकों से जुड़े सहसंयोजक बंधों के निर्माण से उत्पन्न कणों का आकार इन कक्षकों की संख्या और प्रकार पर निर्भर करता है। इस मामले में, σ-बंध कण का एक कठोर "कंकाल" बनाते हैं:

संकरण में शामिल कक्षाएँ	संकरण प्रकार	अणु का स्थानिक आकार	उदाहरण
एस, पी	एसपी - संकरण	रेखीय	BeCl2 सीओ 2 C2H2 ZnCl2 बीएच 2 दोएसपी - ऑर्बिटल्स दो σ - बांड बना सकते हैं ( बीएच 2 , ZnCl 2 ). दो अधिकपी- दो होने पर कनेक्शन बन सकते हैं पी - संकरण में शामिल नहीं होने वाले ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉन (एसिटिलीन) होते हैं सी 2 एच 2 ).
एस, पी, पी	एसपी 2 - संकरण	त्रिकोणीय (सपाट त्रिकोणीय)	बीएच 3 बीएफ 3 C2H4 AlCl3 यदि परमाणु नाभिक को जोड़ने वाली रेखा के साथ ऑर्बिटल्स को ओवरलैप करके एक बंधन बनाया जाता है, तो यह σ - बंधन कहा जाता है. यदि कक्षाएँ नाभिक को जोड़ने वाली रेखा के बाहर ओवरलैप होती हैं, तो एक π बंधन बनता है. तीन एसपी 2 - ऑर्बिटल्स तीन σ - बांड बना सकते हैं ( बी.एफ. 3 , AlCl 3 ). एक और बंधन (π - बंधन) बन सकता है यदि पी- संकरण में भाग नहीं लेने वाले कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन (एथिलीन) होता है सी 2 एच 4 ).
एस, पी, पी, पी	एसपी 3 - संकरण	चतुष्फलकीय	सी एच 4 NH4+ पीओ 4 3- बीएफ 4 -

व्यवहार में, अणु की ज्यामितीय संरचना को पहले प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया जाता है, जिसके बाद इसके निर्माण में शामिल परमाणु कक्षाओं के प्रकार और आकार का वर्णन किया जाता है। उदाहरण के लिए, अमोनिया और पानी के अणुओं की स्थानिक संरचना टेट्राहेड्रल के करीब है, लेकिन पानी के अणु में बंधों के बीच का कोण 104.5˚ है, और पानी के अणु मेंएनएच 3 - 107.3˚।

इसे कैसे समझाया जा सकता है?

अमोनिया एनएच 3

अमोनिया अणु का आकार होता है शीर्ष पर नाइट्रोजन परमाणु के साथ त्रिकोणीय पिरामिड . नाइट्रोजन परमाणु एसपी 3 - संकर अवस्था में है; नाइट्रोजन के चार संकर कक्षकों में से तीन एकल एन-एच बांड के निर्माण में शामिल हैं, और चौथाएसपी 3 - हाइब्रिड ऑर्बिटल पर एक अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े का कब्ज़ा होता है, यह हाइड्रोजन आयन के साथ एक दाता-स्वीकर्ता बंधन बना सकता है, एक अमोनियम आयन NH 4 + बनाता है, और संरचना में टेट्राहेड्रल कोण से विचलन का कारण भी बनता है।

जल H2O

एक पानी के अणु में है कोणीय संरचना: एक समद्विबाहु त्रिभुज है 104.5° के शीर्ष कोण के साथ। ऑक्सीजन परमाणु एसपी 3 - संकर अवस्था में है; ऑक्सीजन के चार संकर कक्षकों में से दो एकल ओ-एच बांड के निर्माण में शामिल होते हैं, और अन्य दोएसपी 3 - हाइब्रिड ऑर्बिटल्स पर एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड़े का कब्ज़ा होता है, उनकी क्रिया के कारण कोण 109.28˚ से घटकर 104.5° हो जाता है।