JPH07282096A - 分子構造の表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、分子構造の表示方法に係り、特に分
子の結合形態の判定において、結合次数から予測される
結合形態の選択により、簡便に分子構造を表示する方法
及び装置を提供することにある。 【構成】分子の結合形態の判定において、結合次数の妥
当性を追及する（ステップ２ｃ）ことにより結合の有無
を判定する（ステップ２ｄ）ことにより達成される。 【効果】分子の結合形態の入力が削減されるので、簡便
に分子構造が表示出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分子設計支援方法及び
装置に係り、特に分子構造を表示する方法及び装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】計算機の進歩に伴い分子軌道法に代表さ
れる理論的な物理化学計算技術を利用して、分子の構造
や分子軌道係数を計算することが可能な分子設計支援方
法及び装置が実用化されている。このような分子設計支
援方法及び装置では、設計の対象となる分子構造の計算
手順と分子構造の表示手順が必要である。分子構造の計
算手順については、例えば「新材料とコンピュータケミ
ストリー」（化学工業日報社）に記載されているように
分子軌道法に代表される理論的な物理化学計算技術が公
知である。一方、本発明の対象となる分子構造の表示手
順では、分子の座標、原子番号、分子の結合形態の３種
類のデータが必要となる。従来の分子設計支援方法及び
装置では、例えば、「新材料開発とコンピューターケミ
ストリー」（化学工業日報社）に記載されているよう
に、分子の座標、原子番号、分子の結合形態の３種類の
データを全て入力データとして取扱っている。これらの
入力データにおいて、分子の座標については分子軌道法
に代表される理論的な物理化学計算技術の結果を利用し
ている。しかし、分子の結合形態については分子軌道法
に代表される理論的な物理化学計算技術の結果を利用し
た例はなく、既知の分子から類推した入力データにより
指定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分子内
の原子の座標、原子番号、分子の結合形態の３種類のデ
ータの入力は煩雑である。特に分子の結合形態の入力
は、既知の分子から類推したデータを利用したために、
正確な入力データを作成することが困難であった。ま
た、既知の分子が存在しない分子では結合形態を入力す
ることが不可能であった。本発明は、以上の点に鑑みて
なされたものであり、分子内の原子の座標、原子番号、
分子の結合形態の３種類のデータの内、従来通りの分子
の座標と原子番号に加えて分子軌道法を用いて計算され
た分子軌道係数を入力し、分子の結合形態については、
分子軌道係数から計算した結合次数を利用した判定方法
により決定し、簡便な分子構造の表示方法及び装置を提
供することを目的とする。また、上記の分子構造の表示
方法の処理手順を記憶させた記録媒体を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に示す
手順により、分子の結合形態を決定することにより解決
される。

【０００５】（１）第１ステップとして、分子データを
入力する。

【０００６】（２）第２ステップとして、第１ステップ
で入力した分子データから計算した結合次数により分子
の結合形態を決定する。

【０００７】（３）第３ステップとして、第１ステップ
で入力した分子座標及び第２ステップで決定した分子の
結合形態から分子構造を表示する。

【０００８】

【作用】第１ステップは、分子の座標及び原子番号及び
分子軌道係数の入力を意味する。具体的には、計算機の
オペレータによる入力、あるいは計算機に設置された記
憶装置に予め記憶させておいた入力データを計算機に設
置された演算部に読みだす処理を意味する。第２ステッ
プは、計算機に設置された演算部における処理手順であ
る。第２ステップは、第１ステップで入力した分子軌道
係数から計算した結合次数により分子の結合形態を決定
する手順を意味する。

【０００９】第３ステップは、第１ステップで入力した
分子内の原子の座標及び第２ステップで決定した分子の
結合形態から分子構造を表示する手順を意味する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。分子構造の表示装置とは、分子の座標、原子番
号、分子の結合形態の３種類のデータから決定される分
子の構造を表示する装置である。

【００１１】図１に、本実施例による分子構造の表示方
法及び装置を用いた処理手順を示す。

【００１２】図２には、本装置の構成を示した。１は表
示装置、２は演算処理装置であり、演算部２ａ、処理手
順記憶部２ｂ、中間データ記憶部２ｃ、データ出力部２
ｄ及び入力部２ｅにより構成される。演算処理装置２に
より作成したデータを出力装置４の表示部に表示する。
３は入力装置、５は記憶装置である。

【００１３】図１に示した処理手順は、処理手順記憶部
２ｂに記憶されており、処理手順に従って中間データ記
憶部２ｃを介して記憶装置５から必要なデータを読みだ
し、演算部２ａにて実行される。演算部２ａにより実行
された演算結果は、中間データ記憶部２ｃを介して、記
憶装置５に記憶させる。また、演算部２ａにより実行さ
れた演算結果は、入力部２ｅを介して入力装置３から入
力した指示に従い、データ出力部２ｄにより作成された
データを表示装置１を介して出力装置４に出力する。

【００１４】以下、本実施例による分子構造の表示の手
順を順次説明する。図１を参照するに、ステップ１は分
子データの入力であり、入力装置３（図２）によりオペ
レータが分子データを入力する手順、あるいは予め記憶
装置５（図２）に記憶させておいた分子データを演算部
２ａ（図２）に読みだす手順である。ここで、ステップ
１で入力された分子軌道係数は、例えば「分子の電子状
態」（共立出版）に掲載されているようにＣriで与えら
れ、その総数はＮとする。

【００１５】ステップ２及びステップ３は、処理手順記
憶部２ｂに記憶させた処理手順である。ステップ２は、
分子の結合形態を決定する手順である。ここで決定する
分子の結合形態は、ステップ１で入力された分子の中
で、どの原子とどの原子が結合しているかを示すデータ
である。

【００１６】ステップ２は、さらに、ステップ２ａから
ステップ２ｅまでに細分される。以下では、ステップ２
における分子の結合形態を決定する手順を詳細に説明す
る。

【００１７】まず、ステップ２ａにおいて分子の中から
任意の２個の原子を選択する。選択した原子の番号をｒ
及びｓとする。ステップ２ｂでは、ｒ及びｓで指定され
た原子対の結合次数Ｐrsを次式（数１）により計算す
る。

【００１８】

【数１】

【００１９】ここで、結合次数Ｐrsは例えば「分子の電
子状態」(共立)に掲載されているようにｒ及びｓ番目の
原子の結合の強さを示す指標である。従って原子間の結
合の有無の判定基準は、種々の方法があるが、近似的に
は次式が成立する場合に結合が有り、次式（数２）が成
立しない場合には結合が無いと考えて良い。

【００２０】

【数２】Ｐrs＞０．３ 数式２は、結合次数に適切な下限値を与える条件である
ので、例えば、数式２において結合次数が０．１以上と
いう条件を設定しても同じ効果が得られる。ステップ２
ｄでは以上の判定基準によりｒとｓで指定された原子間
に結合があるかどうかを判定する。ステップ２ｅでは、
ステップ２ａからステップ２ｄが分子を構成する全ての
原子について終了したかどうかを判定し、終了していな
い場合には、ステップ２ａからステップ２ｄをくりかえ
す。

【００２１】ステップ３では、ステップ１で入力した分
子座標及び第２ステップで決定した分子の結合形態から
分子構造を表示する。表示の方法は種々あるが、例えば
図３に、原子をボールで表現し、結合をスティックで示
すボールスティックモデルによる表示例を示す。ここで
スティックは、ステップ２の判定により結合有りと判定
された原子間のみに表示される。

【００２２】本発明による分子構造の表示方法及び装置
によれば、従来の分子構造の表示方法及び装置のごと
く、分子の結合形態についての入力既知の分子から類推
した入力データが不要になり、簡便に分子構造の表示が
可能になるという利点がある。

【００２３】以上の実施例で分子構造の表示方法及び装
置処理手順を説明したが、装置の構成は図２に示した構
成であれば、どのような装置も実行可能である。従っ
て、本実施例で説明した処理手順をフロッピーディスク
等の記録媒体に記憶させておけば、図２に示した構成を
持つような任意の計算機上で分子設計支援が実現できる
ことは明らかである。本実施例で説明した処理手順を記
憶させた記録媒体を分子構造表示記録媒体と呼ぶ。

【００２４】

【発明の効果】本発明による分子構造の表示方法及び装
置及び記録媒体を用いれば、分子構造表示における分子
の結合形態の入力が削減され、短時間で簡便な分子構造
表示の処理が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】分子構造表示手順のフローチャート。

【図２】本発明による分子構造表示装置の構成図。

【図３】ボールスティックモデルによる分子構造の表示
例。

【符号の説明】

１…表示装置、 ２…演算処理装置、 ２ａ…演算部、 ２ｂ…処理手順記憶部、 ２ｃ…中間データ記憶部、 ２ｄ…データ出力部、 ２ｅ…入力部、 ３…入力装置、 ４…出力装置、 ５…記憶装置、 ６…ボール、 ７…スティック。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分子の座標及び原子番号及び分子軌道係数
   の入力手順と、入力した分子軌道係数から分子の結合形
   態を計算する手順と、分子の表示手順を有する分子構造
   の表示装置。
2. 【請求項２】分子の座標及び原子番号及び分子軌道係数
   を入力し、分子軌道係数から計算した結合次数により分
   子の結合形態を決定することにより、分子構造を表示す
   る分子構造の表示方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の分子構造の表示装置にお
   いて、表示する分子構造がボールスティックモデルであ
   る分子構造の表示装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載の分子構造の表示方法にお
   いて、表示する分子構造がボールスティックモデルであ
   る分子構造の表示方法。
5. 【請求項５】請求項２に記載の分子構造の表示方法を記
   憶させた記憶媒体。
6. 【請求項６】請求項４に記載の分子構造の表示方法を記
   憶させた記憶媒体。