Molekulare Modellierung
Unter molekularer Modellierung (englisch molecular modeling (AE) bzw. {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) (BE)), werden Techniken für computerunterstütztes Modellieren chemischer Moleküle zusammengefasst. Das Design von neuen Molekülen und deren Modellierung ist ein Teilgebiet der molekularen Modellierung (englisch {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value), CAMD).
Beschreibung
Diese Techniken ermöglichen neben der räumlichen Darstellung von einfachsten bis zu hochkomplexen Molekülen auch die Berechnung ihrer physikochemischen Eigenschaften. Besonders in der medizinischen Chemie liegt die Anwendung darin, Strukturen für neue Wirkstoffe zu optimieren (Homologiemodelling). In diesem Bereich erfährt die molekulare Modellierung zunehmend eine Ergänzung durch die kombinatorische Chemie (Virtual Screening, QSAR, CoMFA, CoMSIA).
Mechanistische (semiempirische) und statistische Ansätze (Moleküldynamik, Monte-Carlo-Simulation) eignen sich eher für sehr große Moleküle oder Wechselwirkungen zwischen einer großen Anzahl an Molekülen, quantenchemische Berechnungsverfahren sind hingegen weitaus präziser, aber wegen des höheren Rechenaufwandes nur bei Molekülen kleiner und mittlerer Größe erste Wahl. Von der stetig wachsenden Rechenleistung moderner Computer profitiert die molekulare Modellierung.
Programme
- Ghemical Open-Source-Methoden und GAMESS-Frontend
- Jmol
- PyMOL
- RasMol
- BALL Open-Source mit integriertem Molekül-Betrachtungsprogramm BALLView (ebenfalls Open-Source)
- Visual Molecular Dynamics
Moleküldynamik
Ab-initio-Methoden
- GAMESS
- GAUSSIAN
Literatur
- Roland W. Kunz: Molecular modelling für Anwender. Anwendung von Kraftfeld- und MO-Methoden in der organischen Chemie. 2. überarbeitete und erweiterte Auflage. Teubner, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-13511-6 (Teubner-Studienbücher: Chemie).