SVIBOR - Projekt broj: 1-07-159

MINISTARSTVO ZNANOSTI I TEHNOLOGIJE

Strossmayerov trg 4, HR - 10000 ZAGREB
tel.: (01) 459 44 44, faks: (01) 459 44 69
E-mail: ured@znanost.hr

SVIBOR

SVIBOR - Prikupljanje podataka o projektima u RH


Šifra projekta: 1-07-159


RAZVOJ I PRIMJENA MODELA U KEMIJI


Glavni istraživač: TRINAJSTIĆ, NENAD (50450)



Suradnici
Tip istraživanja: temeljno
Trajanje od: 01.01.91. do 31.12.95.

Ukupno radova na projektu: 286
Radovi na projektu citirani u Current Contents: 162
Naziv ustanove: Institut "Ruđer Bošković", Zagreb (98)
Odjel/Zavod: Odjel Kemija
Adresa: Bijenička cesta 54
Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska
Komunikacija
teleFaks: 385 (0)1 272-648
Telefon: 385 (0)1 424-689
Telefon: 385 (0)1 4561-111/1635
teleFaks: 385 (0)1 425-497
E-mail: trina@olimp.irb.hr

Sažetak: Razvijamo 3-D molekularne deskriptore i testiramo njihovu upotrebljivost u QSAR modelima, kao i QSAR model zasnovan na indeksu molekularne povezanosti za izračunavanje particijskih koeficijenata komercijalnih kemikalija. Za potrebe razvoja QSAR modela definiraju se i testiraju novi molekularni deskriptori koji se izvode iz topološke, geometrijske i elektronske strukture molekula. Fizičko-kemijske procese na mikroskopskoj skali studiramo metodama diskretne i kompjutorske matematike. Bavimo se problemom prebrojavanja acikličkih šetnji i konjugiranih prstenova u molekularnim grafovima, kao i prekrivanjem rešetki i velikih grafova dimerima. Proširujemo doseg modela konjugiranih krugova kao i BORT metode na velike molekularne sustave. Radimo na određivanju strukture i svojstava ugljikovih kaveza nazvanih fullerenima. Posebna pažnja je posvećena generiranju i prebrojavanju izomera fullerena, mogućnosti njihove interkonverzije, simetrijskim svojstvima, te njihovom dvo- i tro-dimenzionalnom prikazu. Istražujemo neelastične sudare atoma i molekula u modelu čvrste jezgre. U istom modelu proučavamo i proces disocijacije molekula u sudaru s atomom. Svojstva rezonancija u adijabatskim sudarima atoma istražujemo u prisutnosti vanjskog elektrostatskog polja. Razvijamo kompjutorsku iterativnu metodu za predviđanje sekundarne strukture membranskih proteina.

Ključne riječi: Teorijski modeli, diskretna matematika u kemiji, molekularni deskriptori, QSAR modeli, sekundarna struktura membranskih proteina, modeliranje svojstava i stabilnosti konjugiranih sustava i površina, ugljikovi kavezi - fullereni, metoda perturbacije niskog ranga, model konjugiranih krugova, neelastični sudari, model čvrste jezgre, disocijacija sudarom, rezonancije, neadijabatski sudari, kemija okoliša.

Ciljevi istraživanja: Opći cilj projekta je razvoj teorijskih modela i njihova primjena na sustav vertikalno povezanih problema u kemiji. Specifični ciljevi projekta su razvoj matematičkih, kompjutorskih, kvantno-kemijskih i dinamičkih modela te njihova primjena na određene kemijske probleme važne za suvremenu kemiju i kemijsku fiziku. (a) Matematički modeli. Primjenom topoloških indeksa i drugih strukturnih parametara razvijeni su kvantitativni modeli koji unutar pogreške mjerenja predviđaju koeficijente razdjeljenja 1-oktanol/voda za policikličke aromatske uglikovodike (PAH), njihove heteroanaloge s atomima dušika, kisika i sumpora, njihove alkil-, kloro-, amino- i hidroksil- derivate, te klorirane benzene i klorirane bifenile (PCB). Naša istraživanja su ukazala nanedostatke postojećih modela kao i na potrebu provjere nekih izmjerenih koeficijenata razdjeljenja 1-oktanol/voda. Statističkim metodama (metoda glavnih komponenata, analiza"klastera", linearna regresija jedne ili više varijabli) istraživana je veza strukturnih i kvantno-kemijskih parametara s asorpcijskim svojstvima poljoprivrednih kemikalija. Razvijen je kvalitetan model za predviđanje koeficijenata sorpcije na tlu za organofosforne spojeve te preliminarni modeli za triazine, karbamate, acetanilide i derivate uree. Istraživanja su pokazala da je za modeliranje sorpcijskih svojstava polarnih molekula neophodno primijeniti parametre koji opisuju elektronska svojstva proučavanih molekula. Došli smo i do novih saznanja na molekularnom nivou o mehanizmima procesa adsorpcije organskih kemikalija na tlu. Primjenom ranije opisanih statističkih metoda dobiven je kvalitetan model za predviđanje selektivnosti poznate skupine herbicida (fenoksiakrilata) u sustavu riža/trava. To jeznačajan rezultat jer je do sada u znanstvenoj literaturi objavljeno tek par modela koji uspješno opisuju selektivnost neke od poznatih skupina komercijalnih herbicida. Primjenom matematičkih modela objasnili smo niz vlastitih i literaturnih podataka o homogenim i heterogenim ravnotežama u vodenim otopinama različitih ionskih jakosti (razrijeđene vodene otopine NaCl, prirodne vode i otpadne vode, te krvni serum). Većina rezultata je povezana s problemom zaštite okoliša od toksičnih metala i organskih zagađivala. (b) Kompjutorski modeli. Razvijen je model perturbacije niskog ranga za realne matrice. Primjenom sustava za induktivno učenje razvijena su strukturna pravila za predviđanje brze ili spore razgradnje organskih zagađivala u okolišu. Ispitivane su mogućnosti primjene transfer matrice na višedimenzionalne sustave. Dosadašnji rezultati pokazuju da je moguće formalizirati izgradnju transfer matrice za monomer bilo koje veličine u drugim dimenzijama. Osim za problem prekrivanja dimerima, transfer matrica primjenjena je i za konstruiranje polinoma konjugiranih prstenova za benzenoidne polimere. Razvili smo algoritam za generiranje fullerenskih izomera i analizirali mogućnost njihove interkonverzije Stone-Wales transformacijom. Istražena su simetrijska svojstva izomera fullerena, a posebno su studirani postupci za prikaz fullerenskih struktura u dvije i tri dimenzije. (c) Kvantno-kemijski modeli. Razvijen je model konjugiranih krugova (semi-empirijski VB model) za predviđanje strukture, aromatičnosti i reaktivnosti heterocikličkih sustava (s atomima kisika, dušika i sumpora) i velikih uglikovih grozdova, koji se pojavljuju kao središte nukleacije kod formiranja čađi, a također mogu biti od presudne važnosti u astrokemiji. Pronađena je korelacija dugog dosega u VB strukturama benzenskih mreža i kvadratično planarnih mreža. (d) Dinamički modeli. Cilj je pronaći jednostavna pravila koja bi omogućila inverziju udarnih presjeka kao i doprinos teoriji kinetike razrijeđenih plinova, npr. molekulskih oblaka. Razvijen je model raspršenja s čvrstom jezgrom i primjenom na analizu udarnih presjeka atoma na višeatomskim molekulama. Razvijena je klasična teorija raspršenja s valnim paketima i primijenjena na analizu dinamike čestice u jakim elektromagnetskim poljima.


SURADNJA - PROJEKTI


  1. Naziv projekta: F-918 EXPOSURE ASSESSMENT METHODS FOR GROUNDWATER QUALITY
    Naziv ustanove: NATIONAL INSTITUTE OF ENVIRONMENTAL HEALTH SCIENCES
    Grad: NC 27709 - RESEARCH TRIANGLE PARK, U.S.A.

  2. Naziv projekta: F-986 Collisions of Metal Clusters and Atoms
    Naziv ustanove: University of Florida
    Grad: FL 32611 - Gainesville, Florida, U.S.A.

  3. Naziv projekta: JF-001 Mathematical and computational studies in quantum chemistry
    Naziv ustanove: Texas A&M University at Galveston, Galveston, Texas, USA
    Grad: Galveston, Texas, USA


SURADNJA - USTANOVE


  1. Naziv ustanove: Fakultet poljoprivrednih znanosti
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska

  2. Naziv ustanove: National Institutes of Health
    Tip ustanove: Državni institut
    Tip suradnje: Povremena razmjena informacija
    Grad: MD 20892 - BETHESDA, U.S.A.

  3. Naziv ustanove: Univeristy of Utrecht
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: NL-3508 TD - UTRECHT, NIZOZEMSKA

  4. Naziv ustanove: Kernforschungszentrum Karlsruhe
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: D-76021 - KARLSRUHE, Njemačka

  5. Naziv ustanove: LPC, d.o.o.
    Tip ustanove: Neprofitna
    Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska

  6. Naziv ustanove: National Institute of Environmental Health Sciences
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: NC 27709 - RESEARCH TRIANGLE PARK, U.S.A.

  7. Naziv ustanove: MacAda
    Tip ustanove: Neprofitna
    Grad: 61000 - Ljubljana, Slovenija

  8. Naziv ustanove: CEC-Joint Research Center
    Tip ustanove: Državna uprava
    Grad: I-21020 - Ispra (VA), Italija

  9. Naziv ustanove: Masaryk University
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: 602 00 - Brno, Czech Republic

  10. Naziv ustanove: National Institute of Public Health and Environmental Protection
    Tip ustanove: Međunarodna organizacija
    Grad: NL-3720 BA - Bilthoven, Nizozemska

  11. Naziv ustanove: University of Umea
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: S-90187 - Umea, Švedska

  12. Naziv ustanove: CTIS
    Tip ustanove: Neprofitna
    Grad: F-69003 - Lyon, Francuska

  13. Naziv ustanove: GSF-Forschungszentrum fur Umwelt und Gesundheit
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: D-8042 - Neuherberg, Njemačka

  14. Naziv ustanove: The Volcani Center, Agricultural Research Organization, Institute of Soils and Water
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: 50250 - Bet-Dagan, Izrael

  15. Naziv ustanove: Heinrich Heine University, Duesseldorf, Germany
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: Duesseldorf, Germany

  16. Naziv ustanove: Drake University, USA
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Tip suradnje: Sustavna razmjena informacija
    Grad: Des Moines, Iowa, USA

  17. Naziv ustanove: University of Bucharest
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Tip suradnje: Povremena razmjena informacija
    Grad: Bucharest, Romania

  18. Naziv ustanove: University of Reading
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: Reading, England, UK

  19. Naziv ustanove: Institut Jožef Stefan
    Tip ustanove: Državni institut
    Tip suradnje: Sustavna razmjena informacija
    Grad: 61000 - Ljubljana, Slovenija

  20. Naziv ustanove: Texas A&M University at Galveston
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Tip suradnje: Sustavna razmjena informacija
    Grad: Galveston, Texas, USA

  21. Naziv ustanove: Farmaceutsko-biokemijski fakultet
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Grad: 10000 - Zagreb, Hrvatska

  22. Naziv ustanove: Argonne National Laboratory
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: IL 60439 - Argonne, U.S.A.

  23. Naziv ustanove: University of Parma, Department of Informatics
    Tip ustanove: Gospodarstvena/Proizvodna
    Tip suradnje: Povremena razmjena informacija
    Grad: Parma, Italija

  24. Naziv ustanove: State University of New York at Stony Brook
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Tip suradnje: Povremena razmjena informacija
    Grad: Stony Brook, New York, U.S.A.

  25. Naziv ustanove: University of Florida
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Tip suradnje: Povremena razmjena informacija
    Grad: FL 32611 - Gainesville, Florida, U.S.A.

  26. Naziv ustanove: U.S. Geological Surwy
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: Menlo Park, California, U.S.A.

  27. Naziv ustanove: Kernforschungsanlage Juelich
    Tip ustanove: Sveučilište/Fakultet
    Grad: Juelich, Njemačka

Ostali podaci o projektu.
MZT Engleski jezik SVIBOR Abecedni popis Složeno po šifri projekta Složeno po ustanovi projekta Pretraga Pomoć
Ministarstvo znanosti
i tehnologije
Engleski
jezik
Svibor
početna stranica
Abecedni
popis
Složeno po
šifri projekta
Složeno po
ustanovi projekta
Pretraživanje Pomoć

Datum zadnje promjene: 09.10.95
Informacije: svibor@znanost.hr