iSpartan

iSpartan ist eine vielseitige App für die molekulare Modellierung auf dem iPad, dem iPhone, und dem iPod Touch. Die App erlaubt dem Chemiker schnellen und einfachen Zugriff auf Rechenmethoden, die sich als zuverlässig für eine Vielzahl von Molekülen erwiesen haben.
Die Eingabe der Moleküle erfolgt durch zweidimensionales Skizzieren analog zum Zeichnen auf Papier. Die App verwandelt die Skizze in eine dreidimensionale Struktur. Energiearme Konformationen können dann berechnet und deren geometrische Eigenschaften abgefragt werden. Durch Zugriff auf eine Datenbank von 5.000 Molekülen (ein Ausschnitt der Spartan Spectra and Properties Database, SSPD) sind auch NMR- und IR-Spektren, Molekülorbitale, Visualisierungen des elektrostatischen Potentials, und andere atomare und molekulare Eigenschaften verfügbar. Die Datenbank kann für Teilstrukturen durchsucht werden.
Konformationsanalyse:
• Identifikation des günstigsten Konformers
• Abschätzung der Energie von alternativen Konformeren
• Präsentation der Ergebnisse in einem übersichtlichen Energie-Diagramm
iSpartan benutzt das bewährte MMFF Kraftfeld und führt die Konformationsanalyse in Echtzeit durch.
Abfragbare Eigenschaften für beliebige Moleküle:
• R / S Chiralität
• Molekulargewicht
• Gesamte Oberfläche und polare Oberfläche
• Rauminhalt des Moleküls
• Log P
• Vicinale Kopplungskonstanten
• Abstände, Winkel, und Torsionswinkel
Spektren und andere quantenchemisch berechnete Eigenschaften sind für die 5.000 Moleküle in der Datenbank von iSpartan verfügbar. Quantenchemische Berechnungen für beliebige Moleküle sind möglich, wenn zusätzlich Spartan Parallel Suite installiert ist (separates Produkt; erhältlich für Windows oder Macintosh). Durch die Verbindung mit Spartan Parallel kann auch auf die vollständige SSPD (> 250.000 Moleküle) durch das iPad, das iPhone, oder den iPod Touch zugegriffen werden.
NMR-Spektroskopie:
• Analyse von 1H- und 13C-Spektren
• Bestätigung oder Zurückweisung von Strukturvorhersagen
• Vorschlag von Strukturen, die am besten mit den Daten vereinbar sind
• Entdeckung und Analyse von alternativen Strukturen
iSpartan kombiniert die Ergebnisse von DFT-Rechnungen (EDF2/6-31G*) mit einer empirischen Korrektur, um hochgenaue Spektren zu erhalten. iSpartan nimmt im Gegensatz zu rein empirischen Methoden sowohl die dreidimensionale Struktur (Stereochemie) als auch die Konformation immer voll in Betracht.
Thermochemie:
• Identifikation des besten Tautomers oder Isomers
• Abschätzung von Produktverteilungen im Gleichgewicht
• Klassifizierung von Reaktionen als endotherm oder exotherm
iSpartan erhält die totale Energie aus DFT-Rechnungen. Für die meisten organischen Moleküle kann auch die Standardbildungsenthalpie mit dem präzisen T1 thermochemischen Rezept abgeschätzt werden.
Infrarot-Spektroskopie:
• Zuordnung von Absorptionsbanden zu funktionellen Gruppen
• Bestätigung oder Zurückweisung von Strukturvorhersagen
• Graphische Illustration der Schwingungen für die verschiedenen Absorptionsbanden
Das gezeigte Spektrum basiert auf DFT-Rechnungen und schliesst einen Multiplikationsfaktor für die Frequenzen ein. Temperatureffekte werden durch Verbreiterung der Absorptionsbanden wiedergegeben. Das Ergebnis ist ein genaues und realistisches Spektrum analog zu experimentellen Daten.
Molekülorbitale und elektrostatisches Potential:
• Grenzorbitale um die Reaktivität vorherzusagen
• Projektion des elektrostatischen Potentials auf der Elektronendichteoberfläche, um Selektivität, Reaktivität und Säurestarke zu beurteilen und um zwischen polaren (hydrophilen) und unpolaren (hydrophoben) Regionen zu unterscheiden
Andere berechnete Eigenschaften:
• Partialladungen von Atomen
• Dipolmomente
Hochwertige und benutzerfreundliche Modellierung von Molekülen...das ist iSpartan.