分子の構造と計算

この分野の概要

Moleculeは化学種の記号表現で,Wolfram言語において完全に計算可能な最重要要素の一つである.ユーザは20以上の新関数を使って,化学種を作成,分析,変更することができる.立体化学,対称元素,分子グラフ,分子力学エネルギー等の幅広い計算された特性を利用すると,あらゆる化学の分野での問題解決が容易になる.有機・無機の命名法のサポートが組み込まれているため,化学名から分子オブジェクトが素早く作成できる.MoleculeはGraph等の既存の機能にシームレスに組み込まれおり,今までにない計算が可能である.

分子の記号表現

Molecule — 原子と結合,名前,またはSMILES文字列で指定された分子

BioMolecule — ペプチド,DNA,RNAのいずれかからなる大きな生体高分子

ChemicalFormula — 化学式の記号表現

MoleculePattern — 分子の下部構造を表す記号的パターンあるいはSMARTSパターン

Atom — 分子内の原子の記号表現

Bond — 単結合,二重結合,芳香環等の記号表現

分子のオプション

IncludeHydrogens — 飽和していない原子価に水素原子を暗示的に加えるかどうか

StereochemistryElements — 原子の局所的立体化学的配置を指定する

AtomCoordinates — 分子内の原子の3D座標を明示的に指定する

AtomDiagramCoordinates — 図で使用する2D座標を明示的に指定する

IncludeAromaticBonds — 芳香結合を含むか,あるいは単・二重結合を使用するか

分子の構造

AtomList  ▪  AtomCount  ▪  BondList  ▪  BondCount  ▪  BondQ

MoleculeQ — 有効な分子であるかどうかを検証する

BioMoleculeQ — 有効な生体分子であるかどうかを検証する

ChemicalFormulaQ  ▪  MoleculePatternQ

分子の可視化

MoleculePlot — 自動配置による注釈付け可能な2D分子構造図

MoleculePlot3D — 座標の自動生成が可能な分子の3D描画

MoleculeMesh — 分子あるいは生体分子の3D境界メッシュ表現

BioMoleculePlot3D — 生体分子をリチャードソンダイアグラムとして表示する

AtomLabels  ▪  BondLabels

Style — 分子の部分構造にハイライトとその他のスタイルを指定する

RGBColor  ▪  Opacity  ▪  EdgeForm  ▪  FaceForm  ▪  ...

PlotTheme — 全体的な外観を指定する("SpaceFilling","BallAndStick","Tubes",...)

分子のグラフ

MoleculeGraph — 分子の注釈付きグラフを得る

ConnectedMoleculeQ — 単共有結合であるかどうか検証する

ConnectedMoleculeComponents — 独立した共有結合のリストを与える

FindCycle  ▪  FindPath  ▪  FindHamiltonianPath  ▪  ...

分子認識

MoleculeRecognize — 画像から分子を認識する

MoleculeName — 分子の名前を求める

FindIsomers — 同じ化学式での分子を求める

MoleculeDraw — 分子をフリーハンドで描き,それを解釈する

分子特性の計算

MoleculeValue — 分子の構造的な,または計算された特性を求める

MoleculeProperty — 分子の特性の記号表現

BioMoleculeValue — 生体分子の特性を求める

分子の比較と部分構造

MoleculeMatchQ — 分子があるパターンまたはほかの分子にマッチするかどうかを検証する

MoleculeContainsQ — 分子が指定の構造を含んでいるかどうかを検証する

MoleculeFreeQ — 分子が指定の構造を含んでいるかどうかを検証する

MoleculeSubstructureCases — 分子に発生するすべてのパターンを与える

MoleculeSubstructure — 分子内の部分構造の記号的表現

FindMoleculeSubstructure — 分子内のある部分構造の発生場所を求める

MoleculeSubstructureCount — 分子の部分構造の発生回数を数える

MoleculeMaximumCommonSubstructure — 分子に共通する部分構造を特定する

MoleculeSubstructureQ

分子の編集

MoleculeModify — 既存の分子を編集して新しい分子を作成する

MoleculeAlign — 分子を3Dで整列させる

BioMoleculeAlign — 生体分子を3Dで整列させる

ValenceErrorHandling — 分子を編集した際の価数の誤りの扱い方

化学反応

ChemicalReaction — 化学反応の記号表現

ReactionBalance — 化学反応のバランスをとる

ReactionBalancedQ — 化学反応が釣り合っているかどうかをチェックする

PatternReaction — 分子パターン間の反応の記号的表現

ApplyReaction — パターン反応を分子に適用する

ChemicalReactionQ  ▪  PatternReactionQ

化学量

ChemicalInstance — 化学物質の量の記号的表現

ChemicalConvert — 異なる化学量間で変換する

Import,Export — 分子構造をインポートおよびエキスポートする

"MOL"  ▪  "MOL2"  ▪  "SDF"  ▪  "XYZ"  ▪  "Cube"  ▪  "PDB"  ▪  "GaussianLog"

"PDB"  ▪  "MMCIF"  ▪  "MMJSON"

既知の化学物質と特性

PeriodicTablePlot — 元素の周期表の可視化を作成する

Chemical — 既知の化学物質とその特性

Protein Mineral Food

外部サービス

ServiceConnect, ServiceExecute — 外部サービスに接続する

"PubChem"  ▪  "ChemSpider"  ▪  "RCSBProteinDataBank"  ▪  "ESMAtlas"  ▪  "EncyclopediaOfDomains"  ▪  "CATHDatabase"

分子力学

NBodySimulation — 任意のポテンシャルでの標準的な n-体シミュレーション