Index topologic - un invariant al unui grafic molecular în probleme de chimie computerizată , o valoare (de obicei numerică) (sau un set de valori) care caracterizează structura unei molecule . De obicei, indicii topologici nu reflectă multiplicitatea legăturilor chimice și a tipurilor de atomi (C, N, O etc.), atomii de hidrogen nu sunt luați în considerare. Cei mai cunoscuți indici topologici includ indicele Hosoi , indicele Wiener , indicele Randić , indicele Balaban și alții. [1] [2]
Indicele Hosoya și indicele Wiener sunt exemple de indici topologici globali (sau integrali) care reflectă structura unei molecule date. Bonchev și Polyansky au propus un indice local (diferențial) pentru fiecare atom dintr-o moleculă. [1] Modificările indicelui Hosoya pot fi date ca un alt exemplu de indici locali. [3]
Valorile aceluiași indice topologic pentru mai multe grafice moleculare diferite pot fi aceleași. Cu cât astfel de coincidențe sunt mai puține, cu atât este mai mare așa-numita capacitate de discriminare a indicelui. Această abilitate este cea mai importantă caracteristică a indicelui. Pentru a-l crește, mai mulți indici topologici pot fi combinați într-un singur superindex. [patru]
Complexitatea computațională este o altă caracteristică importantă a unui index topologic. Mulți indici, precum indicele Wiener, indicele Randic și indicele Balaban, sunt calculați folosind algoritmi rapizi, spre deosebire, de exemplu, de indicele Hosoya și modificările acestuia, pentru care sunt cunoscuți doar algoritmi exponențiali în timp. [3]
Indicii topologici sunt utilizați în chimia computerizată pentru a rezolva o gamă largă de probleme generale și speciale. Aceste sarcini includ: căutarea de substanțe cu proprietăți predeterminate (căutarea dependențelor de tip „ structură-proprietate ”, „structură-activitate farmacologică”), filtrarea primară a informațiilor structurale pentru generarea nerepetitivă de grafice moleculare de un anumit tip, preliminar compararea graficelor moleculare la testarea lor pentru izomorfism și un număr de altele. Indicele topologic depinde numai de structura moleculei, dar nu și de compoziția acesteia, prin urmare moleculele de aceeași structură (la nivelul formulelor structurale ), dar de compoziție diferită, de exemplu, furanul și tiofenul vor avea indici egali. Au fost propuși o serie de indici pentru a depăși această dificultate, cum ar fi indicii de electronegativitate . [5]