MoleculeValue

MoleculeValue[molecule,property]

给出给定分子指定属性的值.

MoleculeValue[{molecule1,molecule2,…},property]

给出每个 moleculei 指定属性的值列表.

MoleculeValue[molecule,{property1,property2,…}]

给出指定分子的 propertyi 值的列表.

MoleculeValue[molecule,{property,item}]

给出 molecule 中 item 指定属性的值.

MoleculeValue[{molecule1,molecule2,…},{property1,property2,…}]

给出每个 moleculei 的 propertyi 的值列表.

更多信息和选项

  • 当 molecule 是有效分子时，molecule[property] 等价于 MoleculeValue[molecule,property].
  • MoleculeValue["Properties"] 返回所有可用属性.
  • 当请求依赖于原子坐标的属性值时，如果分子中不存在那些坐标，则将自动计算这些坐标。 如果无法提供坐标，则将返回 Missing 值.
  • 对于涉及分子部分的属性，item 可以具有以下形式：
  • ind一个原子索引 (1,2,…)
    {ind1,ind2,…}原子索引列表
    {{ind1,ind2},…}原子索引的列表的列表
    bnd一个键 (Bond[{ind1,ind2},type])
    {bnd1,bnd2,…}键的列表
    All所有原子或键
  • 一般分子属性包括：
  • "AtomDiagramCoordinates"结构图坐标
    "BridgeheadAtoms"共享至少两个键的环共有的原子
    "ElementCounts""Element" 实体的关联 <|el->n,…|> 以及对应的原子的数量
    "ElementMassFraction""Element" 实体的关联 <|el->n,…|> 以及它们对应的质量分数（百分比）
    "ElementTally""Element" 实体的 {{el,n},…} 列表以及对应的原子的数量
    "ExplicitAtomCount"分子中的原子的数量，不包括隐式氢原子
    "ExplicitAtomList"分子中原子的列表，不包括隐式氢原子
    "ExplicitBondCount"分子中键的数量，不包括隐式氢原子
    "ExplicitBondList"分子中键的列表，不包括隐式氢原子
    "FullAtomCount"分子中的原子的数量
    "FullAtomList"分子中的原子的列表
    "FullBondCount"分子中键的数量
    "FullBondList"分子中键的列表
    "MetaInformation"任何包含在分子表达式中的元信息
    "MMFFEnergy"用 MMFF94 力场计算的能量
    "MMFFsEnergy"用 MMFF94s 力场计算的能量
    "MolarMass"摩尔质量
    "MolecularMass"分子质量，使用没有指定质量数的原子的平均原子质量
    "MonoIsotopicMolecularMass"分子质量，对所有原子使用最丰富的同位素
    "PossibleStereocenters"手性原子的原子指数列表
    "RelativeMolecularMass"分子质量与统一原子质量单位的比值
    "ResonanceStructureList"分子共振结构列表
    "SpiroAtoms"恰好共享一个原子的环之间共享的原子
    "StereochemistryElements"关联列表，详细说明 StereochemistryElements 定义的任何已定义的局部立体化学
    "TautomerList"分子互变异构体列表
    "TotalCharge"分子中所有正式电荷的总和
    "UFFEnergy"用 UFF 力场计算的能量
  • 与分子标识符相对应的属性包括：
  • "InChI"国际化学标识符
    "InChIKey"国际化学标识符键
    "MolecularFormulaString"分子公式字符串
    "MolecularFormula"显示格式中的分子公式
    "SMILES"规范化的 SMILES 字符串
    {"SMILES",{id1,id2,…}}含有指定原子，并根植于索引为 id1 的原子的 SMILES 字符串
    "CanonicalSMILES"SMILES 字符串，以规范顺序书写原子，氢被隐含
    "IsomericSMILES"SMILES 字符串，以规范顺序书写原子，具有隐含氢，包括同位素和立体结构信息
    "AnonymousGraphSMILES"SMILES 字符串，含有所有的单键，且所有原子都被设为 "*"
    "ElementGraphSMILES"SMILES 字符串，将所有的键设为单键
    "MurckoScaffoldSMILES"去除取代基后的 SMILES 字符串
    "ExtendedMurckoScaffoldSMILES"用 "*" 代替取代基的 SMILES 字符串
    "PubChemSynonyms"从 "PubChem" 中获取的分子替代名称列表
  • "SMILES" 属性将包括分子中出现的所有显式氢原子，并且不规范化原子顺序.
  • 返回 ExternalIdentifier 对象的属性包括：
  • "CASRegistryNumber"CAS 登录号
    "ChEMBLID"ChEMBL 识别号
    "ChemSpiderID"ChemSpider 识别号
    "PubChemCompoundID"PubChem 化合物 ID
    "PubChemSubstanceID"PubChem 物质 ID
    "WikidataID"Wikidata ID
  • 需要网络连接来检索分子的外部标识符.
  • 可通过 {property,id} 或 {property,{id1,id2,…}} 指定分子中原子的属性，其中 id 是原子的索引.
  • 每个原子的属性包括：
  • "AromaticAtomQ"如果原子是芳香的，给出 True
    "AtomChirality"绝对原子手性；对于手性原子，返回 "R"、"S"、"r"、"s" 或 "Unspecified"，其他情况下返回 None
    "AtomicMass"原子质量
    "AtomicNumber"原子数
    "AtomicSymbol"IUPAC 原子符号
    "AtomIndex"原子指数
    "AtomSMILES"原子的 "SMILES" 符号
    "AtomSMARTS"原子的 "SMARTS" 符号
    "CIPRank"使用 Cahn–Ingold–Prelog 优先级规则的原子排名
    "CoordinationNumber"键合原子数
    "DefaultValence"默认化合价
    "Element"对应的 "Element" 实体
    "FormalCharge"形式电荷
    "GasteigerPartialCharge"使用 Gasteiger 充电模型的原子电荷
    "GeometricStericEffectIndex"立体空间指数；需要原子坐标
    "HeavyAtomCoordinationNumber"重原子的键合数
    "HydrogenCount"原子的氢键数
    "ImplicitHydrogenCount"原子的隐式氢键数
    "Isotope"相应的 "Isotope" 实体
    "MassNumber"质量数；如果没有指定，则返回 None
    "MMFFPartialCharge"使用 MMFF 力场计算的原子电荷
    "MostAbundantMassNumber"最丰富的同位素的质量数
    "OrbitalHybridization"计算轨道杂化
    "OuterShellElectronCount"外层电子的数量
    "PiElectronCount" 电子数
    "RingAtomQ"如果原子是环的一部分，则给出 True
    "TopologicalStericEffectIndex"拓扑空间效应指数
    "UnpairedElectronCount"未配对电子的数目
    "UnsaturatedAtomQ"如果原子未饱和，则为 True
    "Valence"价电子数
  • 分子中的键合属性可以通过 {property,bnd} 或 {property,{bnd1,bnd2,…}} 指定，其中，bnd 是一个 Bond 对象或两个键合原子指数列表.
  • 每个键的属性包括：
  • "BondIndex"分子键列表中键的位置
    "BondLength"给定原子间的欧几里得距离
    "BondOrder"键级（数字）
    "BondStereo"使用 Cahn–Ingold–Prelog 优先规则决定的绝对键立体声
    "BondType"键的类型，例如："Single"、"Double" 等
    "ConjugatedBondQ"如果键是共轭系统的一部分，给出 True
    "RingBondQ"如果键是环的一部分则给出 True
  • 对于原子或键属性，property 等价于 {property,All}.
  • 如果使用默认选项设置 IncludeHydrogensAll，MoleculeValue 将返回所有原子的属性值. 使用选项值 "ExplicitOnly" 可排除隐式氢原子.
  • 分子图属性包括：
  • "AdjacencyMatrix"邻接矩阵
    "BondWeightedAdjacencyMatrix"键加权邻接矩阵
    "BurdenMatrix"传统的 Burden 矩阵
    "GraphDistanceMatrix"图距离矩阵
    "SmallestSetOfSmallestRings"最小环的最小集合的原子指数
  • 依赖于分子几何的属性包括：
  • "AtomCoordinates"笛卡尔原子坐标列表
    {"BondAngle",{id1,id1,id3}}由具有指定指数的三个原子形成的平面角
    "CenterOfMass"质心
    {"CenterOfMass",{id1,id2,…}}只包括列出原子的质心
    "CoulombMatrix"库仑矩阵，元素为 和 Z_i Z_j/TemplateBox[{{{R, _, i}, -, {R, _, j}}}, Abs]，其中， 和 是核电荷和位置
    "CoulombMatrixEigenvalues"Coulomb 矩阵的特征值
    "DistanceMatrix"原子中心间欧几里得距离矩阵
    "InertiaTensor"惯性张量
    {"InteratomicDistance",{id1,id2}}带有给定指数的原子间的欧几里得距离
    {"OutOfPlaneAngle",{id1,id2,id3,id4}}包含原子 id1、id2 和 id3 的平面和包含原子 id2 和 id4 的键间的 Wilson 角
    "PrincipalAxes"主轴，分子惯性张量的特征向量
    "PrincipalMoments"主惯性矩
    {"TorsionAngle",{id1,id2,id3,id4}}包含原子 id1、id2 和 id3 的平面和包含原子 id2、id3 和 id4 的平面间的扭转角
  • 几何属性 "BondAngle"、"InteratomicDistance"、"OutOfPlaneAngle" 和 "TorsionAngle" 可以接受原子指数的列表的列表，这种情况会返回值的列表.
  • 有关分子对称的属性包括：
  • "PointGroupDisplay"显示格式中的分子点群的舍弗勒 (Schoenflies) 符号
    "PointGroupString"作为字符串的分子点群
    "SymmetryElements"对称元素列表，包括旋转轴，对称平面和反转中心
  • 可用的拓扑描述符包括：
  • "AliphaticCarbocycleCount"脂肪族碳环数
    "AliphaticHeterocycleCount"脂肪族杂环数
    "AliphaticRingCount"脂肪族环数
    "AmideBondCount"酰胺键数
    "AromaticCarbocycleCount"芳香碳环数
    "AromaticHeterocycleCount"芳香杂环数
    "AromaticMoleculeQ"如果分子中含有芳香键，则返回 True
    "AromaticRingCount"芳环数
    "Autocorrelation2D"2D 自相关
    "BoettcherComplexity"Böttcher's molecular complexity
    "BridgeheadAtomCount"桥头原子的数量，共享至少两个键的环共有的原子
    "Chi0n"-"Chi4n"Kier 和 Hall 连接指数
    "Chi0v"-"Chi4v"Kier 和 Hall 价连接指数
    "CrippenClogP"Crippen 计算的对数 P
    "CrippenMR"Crippen 摩尔折射率
    "DegreeOfUnsaturation"不饱和度
    "FractionCarbonSP3"sp3 杂化碳原子的比例
    "HBondAcceptorCount"氢键受体数
    "HBondDonorCount"氢键供体数
    "HeteroatomCount"杂原子数
    "HeterocycleCount"杂环数
    "Kappa1"-"Kappa3"κ 形状指数
    "KierHallAlphaShape"Kier 和 Hall 修改形状指数
    "LabuteApproximateSurfaceArea"Labute 近似表面积
    "LipinskiHBondAcceptorCount"Lipinski H-键受体数
    "LipinskiHBondDonorCount"Lipinski H-键供体数
    "MolecularQuantumNumbers"分子量子数
    "PEOEVSA"轨道电负性范德瓦尔斯表面积的部分均衡
    "QuantitativeEstimateOfDrugLikeness"药物相似性的定量估计
    "RingCount"环数
    "RotatableBondCount"可旋转的键数
    "SaturatedCarbocycleCount"饱和碳环数
    "SaturatedHeterocycleCount"饱和杂环数
    "SaturatedRingCount"饱和环数
    "SlogPVSA"Crippen 对数 P 范德瓦尔斯表面积
    "SMRVSA"Crippen 摩尔折射率范德瓦尔斯表面积
    "SpiroAtomCount"斯皮罗原子数
    "StereocenterCount"可能的立体中心数
    "SyntheticAccessibilityScore"合成可及性
    "TopologicalPolarSurfaceArea"拓扑极性表面积
    "UnspecifiedStereocenterCount"未指定的立体中心数
  • 依赖于原子坐标的几何分子描述符包括：
  • "Asphericity"非球面性，由 定义，其中， 是旋转张量矩
    "Autocorrelation3D"3D 自相关
    "Eccentricity"离心率，由 定义，其中， 是惯性张量矩
    "GETAWAY"几何、拓扑和原子权重组合描述符
    "GETAWAYAssociation"Association 版本的 "GETAWAY" 属性
    "InertialShapeFactor"惯性形状因子，定义为
    "MORSE"基于电子衍射结构的三维分子表示
    "MORSEAssociation"Association 版本的 "MORSE" 属性
    "NormalizedPrincipalMomentRatios"第一归一化主矩比，{,}
    "PlaneOfBestFitDistance"从重原子到最佳拟合平面的平均距离
    "RadiusOfGyration"回转半径，
    "RDF"径向分布函数描述符
    "SpherosityIndex"球面指数，定义为
    "WHIM"加权整体不变分子描述符
    "WHIMAssociation"Association 版本的 "WHIM" 属性
  • 以下修改符可用于 MoleculeValue[molecule,property,"modifier"]：
  • "PropertyAssociation"属性和属性值的关联
    "Dataset"数据集，其中，行是属性和属性值的关联
    "MoleculePropertyAssociation"一个关联，其中，指定的分子是键，值是属性和属性值的嵌套关联
  • 当可用时，MoleculeValue[ MoleculeProperty[property],"MetaInformation"] 会提供可用信息的数据集，例如引文.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (4)

获取单个属性值：

获取一个分子的多个属性值：

使用第三参数限定符改变结果：

获取分子内原子的属性值：

省略索引列表以获取所有重原子的值：

获取分子内键的属性值：

指定键作为两个元素列表：

范围  (14)

三位描述符  (2)

探讨氩、四环素[2.1.0.01,3.02,5]戊烷和苯非球形的程度：

获取水杨酸的归一化主矩比：

原子属性  (3)

找到原子指数为 4 的原子数：

找到原子群的外壳电子数：

定义具有多个立构中心的分子：

用手性来标记分子：

如果没有给出原子索引列表，则返回分子中所有原子的属性值：

键的属性  (2)

找出两个原子之间的键是否共轭：

获取特殊键的指数:

如果未指定任何键，则返回分子中所有键的属性值：

几何属性  (2)

几何性质取决于分子的三维坐标. 如果没有提供，则生成自动坐标. 从 "Chemical" 实体中创建一个分子，并使用 Wolfram 知识库中的坐标：

找到两个原子之间的距离，并在三维图中突出显示：

求出四个原子的面外角：

如果未指定原子索引，则几何属性将返回一个键为原子索引的关联：

图属性  (1)

求分子的邻接矩阵：

创建邻接矩阵的图：

求最小环的最小集合：

突出显示环：

拓扑描述符  (2)

列出拓扑描述符：

找出分子列表中 sp3 杂化碳原子的比例：

"BridgeheadAtomCount" 返回共享至少两个键的环共有原子的数量：

用 "BridgeheadAtoms" 属性可视化桥头原子：

注意，此定义只包括桥接化合物，不包括简单的融合系统：

如果想要计入稠环原子的数量，请使用 Atom 模式：

标识符  (2)

"SMILES" 属性将包含所有氢原子，并且不会尝试规范原子的顺序. "CanonicalSMILES" 使用规范化顺序和隐式氢原子，但删除了同位素和立体结构信息. "IsomericSMILES" 是含有立体结构和同位素的规范版本. 将三个 SMILES 属性与一个 Dataset 进行对比：

求分子的 InChIKey：

用 WikidataData 搜索该原子：

选项  (2)

IncludeHydrogens  (2)

查询每个原子的属性时，将包括所有原子的值：

使用 IncludeHydrogensNone 可排除占原子大多数的氢原子：

当氢原子的存在可以通过正常化合价规则推断得出时，通常可以省略. 用 IncludeHydrogens"ExplicitOnly" 只包括显式列出的原子：

可能存在的问题  (1)

因为 Molecule 会尝试用氢原子填充化合价，所以即使原始分子表达式中没有氢原子，也会将它们包括在结果中：

可使用以下方式排除隐式氢原子：

或者，为了阻止氢原子出现，使用 Molecule 的选项 ValenceFillingNone：

所得分子只包含一个原子：

巧妙范例  (1)

使用自动生成的坐标找分子的点群：

在三维图中显示对称平面:

Wolfram Research (2019)，MoleculeValue，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/MoleculeValue.html （更新于 2022 年）.

文本

Wolfram Research (2019)，MoleculeValue，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/MoleculeValue.html （更新于 2022 年）.

CMS

Wolfram 语言. 2019. "MoleculeValue." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/MoleculeValue.html.

APA

Wolfram 语言. (2019). MoleculeValue. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/MoleculeValue.html 年

BibTeX

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