Handbook of Computational Chemistry

بخش اول به طور خلاصه روش‌های مختلف مورد استفاده در شیمی محاسباتی را بدون پرداختن به جزئیات کامل تئوری توصیف می‌کند. مفروضات اساسی مشترک در اکثر روش های محاسباتی مبتنی بر مکانیک کوانتومی یا آماری بیان شده است. توجه ویژه ای به محدودیت های کاربرد آنها می شود. بخش دوم شامل مجموعه‌ای از بخش‌ها است که کاربردهای مختلف و مهم‌ترین کاربردهای شیمی محاسباتی را نشان می‌دهد. ساختارهای مولکولی، مدل‌سازی خواص مختلف مولکول‌ها و واکنش‌های شیمیایی مورد بحث قرار می‌گیرند. هر دو ویژگی حالت زمین و حالت برانگیخته در فاز گاز و همچنین در محلول ها پوشانده شده اند. مواد و نانومواد حالت جامد در بخش سوم توضیح داده شده است. از جمله موضوعات تحت پوشش، خوشه ها، ساختارهای دوره ای و سیستم های نانو هستند. بر اثرات زیست محیطی نانوساختارها تاکید ویژه ای شده است. بخش چهارم به دسته مهمی از مواد - زیست مولکول ها اختصاص دارد. این بر روی مدل‌های جالب برای سیستم‌های بیولوژیکی که توسط شیمیدانان محاسباتی مطالعه می‌شوند، تمرکز دارد. RNA، DNA و پروتئین ها به تفصیل مورد بحث قرار می گیرند. مثال هایی برای محاسبات خواص و برهم کنش آنها آورده شده است. نقش حلال ها در واکنش های بیولوژیکی مهم و همچنین رابطه بین ساختار مولکولی و عملکرد کلاس های مختلف زیست مولکول ها آشکار می شود. بخش پنجم شامل مواد جایزه جدید اختصاص داده شده به شیمی انفورماتیک است. این حوزه برای بسیاری از کاربردهای روش های محاسباتی حیاتی است. این بخش شامل بحث در مورد ایده های اساسی مانند ساختار مولکولی، توصیف کننده های مولکولی و شباهت های شیمیایی است. علاوه بر این، تکنیک‌های QSAR و روش‌های غربالگری پوشش داده می‌شوند. همچنین، نرم افزار شیمی انفورماتیک منبع باز موجود ارائه و مورد بحث قرار گرفته است.

The first part briefly describes different methods used in computational chemistry without going into exhaustive details of theory. Basic assumptions common to the majority of computational methods based on either quantum or statistical mechanics are outlined. Particular attention is paid to the limits of their applicability. The second part consists of a series of sections exemplifying the various, most important applications of computational chemistry. Molecular structures, modeling of various properties of molecules and chemical reactions are discussed. Both ground and excited state properties are covered in the gas phase as well as in solutions. Solid state materials and nanomaterials are described in part three. Amongst the topics covered are clusters, periodic structures, and nano-systems. Special emphasis is placed on the environmental effects of nanostructures. Part four is devoted to an important class of materials – biomolecules. It focuses on interesting models for biological systems that are studied by computational chemists. RNA, DNA, and proteins are discussed in detail. Examples are given for calculations of their properties and interactions. The role of solvents in biologically significant reactions is revealed, as well as the relationship between molecular structure and function of various classes of biomolecules. Part five features new bonus material devoted to Chemoinformatics. This area is vital for many applications of computational methods. The section includes a discussion of basic ideas such as molecular structure, molecular descriptors and chemical similarity. Additionally, QSAR techniques and screening methods are covered. Also, available open source chemoinformatics software is presented and discussed.