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Klassifikation
Abstract
  • The SMILES - 3D (Simplified Molecular Input Line Entry System) notation to encode three-dimensional molecular structures in a linear string will be reported and the implementation of the concept into the software WinSmiles - 3D will also be described.
    The SMILES - 3D notation expresses the three-dimensional molecular structure in a compact and easy understandable string by using only a few notation-rules. The three-dimensional structure will be encoded by assigning a cell to each atom in the molecule. The cell represents the stereo-arrangement of electron groups in the sense of the VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) concept. The properties of atoms (charge, oxidation state, etc.) and the properties of bonds (bond length, etc.) can be specified optionally in the linear SMILES - 3D string. Furthermore, it is possible to assign the SMILES - 3D string of a molecular fragment to a template and also to integrate these templates into another SMILES - 3D notation.
    The SMILES - 3D concept is implemented into the software WinSmiles - 3D. The program WinSmiles - 3D generates the three-dimensional molecular structure based on the linear SMILES - 3D string input. The software WinSmiles - 3D is a 32-bit Windows application written in the object-oriented programming language C++. The internal programming structure of the software WinSmiles - 3D is described and the algorithm for the automatic generation of the SMILES - 3D string based on the program representation of the molecular structure is explained.
Zusammenfassung
  • Die SMILES - 3D (Simplified Molecular Input Line Entry System) Notation zur Codierung der dreidimensionalen Molekülstruktur in einer linearen Zeichenfolge wird vorgestellt und die programmtechnische Umsetzung des Konzeptes in der weiterentwickelten anwenderorientierten Software WinSmiles - 3D erläutert.
    Die SMILES - 3D Notation stellt die Molekülstruktur unter Verwendung von einfachen Notationsregeln in einer leicht verständlichen linearen Zeichenfolge dar. Zur Codierung der genäherten dreidimensionalen Molekülstruktur werden den einzelnen Atomen des Moleküls strukturbildende Zellen zugewiesen. Diese Zellen repräsentieren die räumliche Anordnung der Elektronengruppen im Sinne des VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) Konzeptes. Des weiteren können die Eigenschaften eines Atoms (z.B. Atomladung, Oxidationsstufe, etc.) und die Eigenschaften einer Bindung (z.B. Bindungslänge) optional in der linearen SMILES - 3D Notation spezifiziert werden. Die Anwendung einer definierten Syntax ermöglicht die Codierung von Molekülfragmenten als Templates und deren weitere Integration in die SMILES - 3D Zeichenfolge von dreidimensionalen Molekülstrukturen.
    Die SMILES - 3D Notation ist in die anwenderorientierte Software WinSmiles - 3D als Eingabeinterface implementiert und das Programm generiert aus der linearen Eingabe die genäherte dreidimensionale Molekülstruktur. Das Programm WinSmiles - 3D ist eine unter Windows-Betriebssystemen lauffähige 32-Bit Applikation, die in der objektorientierten Sprache C++ programmiert ist. Die programminterne Konzeption der Analyse- und Konvertierungsroutinen wird vorgestellt, sowie der Algorithmus zur automatischen Generierung der SMILES - 3D Notation auf Basis der internen Repräsentation der dreidimensionalen Molekülstruktur erläutert.
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