(untitled) (Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія, 2024)
Вступ. У хіміко-біологічних дослідженнях часто є потреба точнішого описання окремих властивостей молекулярних об’єктів, зокрема – порівняння їхніх просторових і механічних характеристик. Проте шкал для кількісного описання згаданих у назві параметрів досі не існує. Методи. Квантово-хімічний розрахунок (АМ1) ентальпій Е утворення конформерів молекул. Результати. На основі розрахованих різниць ентальпій ΔЕ запропоновано вдосконалений алгоритм і створено об’єднані логарифмічні шкали структурної жорсткості – гнучкості та конформаційної обмеженості – доступності молекул. Наведено приклади розрахунків для характерних структур і їхні результати для ланцюгових, циклічних і каркасних молекул. Розроблений алгоритм демонструє фізичну природу згаданих параметрів, експоненційно пов’язану з енергією й ентропією, а також зв’язок і відмінності між просторовою та силовою характеристиками молекул. Кількісно демонструється взаємозв’язок конформаційної доступності, безпосередньо пов’язаної з простором, із симетрією молекули, і структурної жорсткості, пов’язаної зі здатністю молекули до механічних деформацій. Додатково запропонований алгоритм дозволяє розрахувати числові індекси структурної гнучкості та конформаційної доступності як обернені до значень параметрів структурної жорсткості й конформаційної обмеженості. Такий підхід значно спрощує сприйняття всіх чотирьох шкал, бо в логарифмічному вимірі вони попарно розміщуються на одній осі координат симетрично до її початку. Висновки. Запропонований алгоритм дозволяє кількісно порівняти вищеназвані розраховані параметри обраних молекул у цілому та їхніх окремих сегментів, а за потреби – і молекулярних комплексів.