分子设计与组装第一章.ppt

分子设计与组装第一章
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主要内容
第一章 概述
第二章 分子设计的基础
第三章 脂肪族衍生物的分子设计
第四章 芳香族衍生物的分子设计
第五章 聚合物的分子设计
第六章 相似性指数分析 。
比较分子力场分析 应用最广， 它采用化合物周围的静电场、 范
德华力场等的空间分布作为化合物结构描述变量，
通过最小二乘法建立化合物的生物活性与化合物
周围各种力场空间分布之间关系的模型。
显示出应当如何进行结构的改造
提高化合物的生物活性。
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直接药物分子设计
分子对接：通过将化合物三维结构数据库中的分子逐一与靶标分子进行“ 对接” ， 优化小分子化合物的位置、 方向以及构象， 寻找小分子与靶标生物大分子作用的最佳构象， 计算其与生物大分子的相互作用能。
优势：化合物数据库中的分子均是已知化合物， 可以定购，
或者用成熟的方法合成， 较快地进行后续的药理测试。
分子对接的打分函数： 基于回归的参数
基于知识的打分函数
基于力场参数
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直接药物分子设计
全新药物设计：
根据靶标生物大分子的活性位点的几何形状和化学特征， 设计出与其相匹配的具有新颖结构的药物分子。
方法： a 碎片连接法：首先根据靶标分子活性部位的特征， 在其“ 结合口袋” 空腔中的相应位点上放置若干与靶标分子相匹配的基团或原子， 然后用合适的连接片段 将其连接成一个完整的分子。
b 碎片生长法： 该方法首先从靶标分子的结合空腔的一端开始， 逐渐“ 延伸” 药物分子的结构。在“ 延伸” 过程中， 每一步都要对其延伸片段（ 基团或原子） 的种类及其方位进行计算比较， 选择最优的结果， 再向下一步延伸， 直至完成。
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液晶高分子的设计
液晶：在熔融态或在溶液状态下形成的有序流体的物质
具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。
高分子液晶：晶体加热 ,有2 个途径转变为各向异性液体。
a 先失去取向有序而成为塑晶——球状分子
b 先失去平移有序而保留取向有序 ——成为液晶
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液晶高分子的分类
1 　 主链型液晶高分子：刚性液晶基元位于主链之中
a 溶致型主链液晶高分子：
主链中有刚性结构 ,它的分子溶解在溶液中，
高分子主链在溶液中呈有序排列 ,具有晶体性能。
b 热致型主链液晶高分子：
2 　 侧链型液晶高分子：刚性液晶基元位于大分子侧链的高分子 ,又称梳形液晶高分子。
性质主要取决于支链液晶基元 ,受主链性质的影响较小。 既具有聚合物的性质 ,又能较完全地呈现小分子液晶基元的性质。正由于这种双重特征使其能类似于小分子液晶被用于光电转换、 非线性光学和色谱。
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液晶高分子的设计：在分子水平上实现液晶高分子的结构设计、 单体的选择和合成 ,具有稳定的液晶性质。
☼降低刚性高分子的熔融温度
☼合适的溶剂使难熔液晶高分子制成溶致型液晶
主链型液晶高分子的分子设计
热致主链型液晶高分子：通过大分子链的改性设计
分解温度以下熔融呈液晶态。
a 在刚性主链中引入柔性间隔链 ,降低主链的刚性;
b 采用2 种或 2 种以上刚性不同液晶基元单体共聚合;
c 含有苯环液晶基元中引入取代基 ,减少分子间作用力;
d 在刚性