КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 23-23-00387

НазваниеДизайн монолигандных комплексов с помощью методов машинного анализа кристаллоструктурных данных

Руководитель Шевченко Александр Петрович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" , Самарская обл

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-705 - Хемоинформатика

Ключевые слова дизайн кристаллов, лиганды, металлы-комплексообразователи, монолигандные координационные соединения, металл-органические координационные полимеры, структурные строительные блоки, топологический тип, базы знаний, интеллектуальные системы

Код ГРНТИ31.01.77

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Целью проекта является машинный прогноз кристаллического строения координационных соединений и металлорганических координационных полимеров (МОКП), в их числе, на основании данных о структурно охарактеризованных монолигандных комплексах (более 35 тыс. структурных исследований) и их структурных строительных блоках (ССБ), а также изучение влияния ССБ на характеристики свободного пространства кристалла. В качестве ССБ будут рассмотрены атомы металлов-комплексообразователей, лиганды, а также сольваты и гостевые молекулы, которые не связаны с атомом металла. Для решения этой задачи будут отобраны из баз данных ICSD (Inorganic Crystal Structure Database) и CSD (Cambridge Structural Database) качественно определенные кристаллические структуры монолигандных координационных соединений (МКС) и будет проверен баланс ионных зарядов ССБ в них. Степени окисления атомов металлов и величины ионных зарядов лигандов, сольватов, гостевых молекул будут использованы в качестве электронных дескрипторов при построении прогностических схем (моделей). Расчета геометрико-топологических характеристик МКС и ССБ будет выполнен с помощью созданного нами ранее программного комплекса ToposPro. При этом будут использованы топологические базы знаний (TTD, TTO, TTA, TTL, TTM) для хранения и обработки информации, программа SaCryDes и веб-сервис TopCryst для анализа и поиска закономерностей в данных. Все эти программные средства были разработаны в рамках Мегагранта Правительства РФ № 14.В25.31.0005, а также проектов РФФИ 13-07-00001, 14-03-97034, 17-57-10001, 18-07-00183 и 18-29-04010. Информация о дескрипторах МКС и ССБ будет собрана в системе управления объектно-реляционными базами данных PostgreSQL, что упростит работу с объемными данными и позволит организовать удаленный доступ к ним через веб-сервис. Программная среда Python будет использована для машинного обучения и тестирования модели, оценивающей результаты сборки кристаллической структуры из заданного набора ССБ и прогнозирующей свойства ее свободного пространства. Корректность разработанной модели будет проверена прогнозом строения не менее 20 новых структур, состоящих из заданного набора ССБ, их виртуальной сборкой с помощью программных конструкторов и последующими расчетами их устойчивости и пористости. Будет создан веб-сервис, позволяющий пользователям удаленно обращаться к базам знаний ССБ и использовать их, совместно с разработанными нами прогностическими схемами, для практического дизайна МКС и оценки их пористости. Такая возможность будет предоставлена пользователю впервые.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---