Вычислительная химия

Вычисли́тельная хи́мия — раздел химии, в котором математические методы используются для расчёта молекулярных свойств, моделирования поведения молекул, планирования синтеза, поиска в базах данных и обработки комбинаторных библиотек. Вычислительная химия использует результаты классической и квантовой теоретической химии, реализованные в виде эффективных компьютерных программ, для вычисления свойств и определения структуры молекулярных систем. В квантовой химии компьютерное моделирование заменило не только традиционные аналитические методы расчета, но во многих случаях и сложный эксперимент. Вычислительная химия позволяет в некоторых случаях предсказать ранее ненаблюдаемые химические явления.

Вычислительная химия фактически представляет собой новый способ проведения научных исследований в химии — компьютерный эксперимент и компьютерное моделирование. Традиционно экспериментаторы проводят химические эксперименты с реальными химическими системами, а затем теоретики объясняют результаты этих экспериментов в рамках развитых моделей и теорий. Такой подход до последнего времени был успешным, и сейчас мы знаем основные законы, описывающие химические явления и процессы. Однако часто их точное аналитическое описание возможно только в случае очень простых моделей. Приближенные аналитические методы позволяют расширить набор решаемых задач. Развитие компьютеров в течение последних 60 лет дало возможность решать многие проблемы не только в случае упрощенных моделей, но и для реальных химических процессов и структур.

Существует два подхода к проблемам химии: вычислительная квантовая химия и невычислительная квантовая химия. Вычислительная квантовая химия имеет дело численными вычислениями электронных структур молекулярных систем ab initio и полуэмпирические методы, а невычислительная квантовая химия имеет дело с получением аналитических выражений для свойств молекулярных структур и химических реакций.

Вычислительную химию (англ. Computational chemistry) не следует путать с математической химией (англ. Mathematical chemistry), занимающейся применением дискретной математики (прежде всего теории графов), кибернетики, теории информации и методов искусственного интеллекта к решению химических проблем и задач.

См. также

• Хемоинформатика
• Теоретическая химия
• Математическая химия
• Квантовая химия
• Компьютерная химия
• Молекулярное моделирование
• Теория функционала плотности
• Методы Ab initio

Ссылки

• David Young. Introduction to Computational Chemistry (англ.). Dave Young's Chemical Topics. CCL.net (1998). Дата обращения: 16 ноября 2012. Архивировано 20 ноября 2012 года.
• Overview of Computational Chemistry (англ.). ChemViz Curriculum Support Resources. Дата обращения: 16 ноября 2012. Архивировано 20 ноября 2012 года.
• Конференции им. Фока по квантовой и вычислительной химии  (рус.). Дата обращения: 16 ноября 2012.
• Ramachandran K. I., Deepa G., Namboori K. Computational Chemistry and Molecular Modeling: Principles and Applications. — Springer, 2008. — ISBN 3-540-77302-9.
• А. В. Немухин, Б. Л. Григоренко, А. А. Грановский. Молекулярное моделирование с программой PC GAMESS: от двухатомных молекул до ферментов (рус.) // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. — 2004. — Т. 45, № 2. — С. 75—102.