计算机化学

计算机化学
计算机化学(Computational Chemistry)是应用计算机研究化学反应和物质变化的科学。以计算机为技术手段,建立化学化工信息资源化和智能化处理的理论和方法。

涉及领域

计算机化学围绕着“化学信息”这一核心,从计算机化学的基本概念、方法入手,将实验数据、量测信号、红外光谱图、分子结构、化学知识和Internet这一系列看似零散但却有着内在联系的内容串联起来。展现了计算机化学在数据处理、信号分析、结构解析、有机合成、分子设计等诸多方面的应用。认识物质、改造物质、创造新物质和认识反应、控制反应过程和创造新反应、新过程是计算机化学研究的主体。它的兴起与发展是与计算机技术的发展和计算机的普及紧密联系的。计算机化学覆盖的领域主要有:(1)化学数据挖掘(Data mining);(2)化学结构与化学反应的计算机处理技术;(3)计算机辅助分子设计;(4)计算机辅助合成路线设计;(5)计算机辅助化学过程综合与开发;(6)化学中的人工智能方法等。

路线设计

以逻辑的方法而不是单凭经验和直觉来寻找合成设计路线是化学家长期以来的一个理想。尽管已有大量数据可供参考,化学反应体系的高度复杂性决定了难于用纯理论方法来解决合成路线设计问题,还只能从已知知识中找出共同规律,或从类比推测中来近似地解决这些问题。基于前者的方法,发展了检索型的合成设计,反应数据库就是这种方法的典型。基于后者的方法是推理型的计算机辅助合成设计。在这一领域当前的主要研究方向有:反应数据挖掘和反应知识发现、反应知识模型的表述和反应知识库的建立、化合物反应性能的预测、化学知识的类比推理等。