Article du mois : CR Chimie

Résumé

L'article passe en revue certains de nos développements dans le domaine de la théorie algorithmique des graphes, avec quelques applications en physico-chimie et en catalyse. Deux niveaux de granularité dans les graphes topologiques ont été développés : les 2D-MolGraphs atomistiques et les polygraphes à gros grain des cycles à liaisons hydrogènes. Ces graphes ont été mis en œuvre avec les algorithmes clés de l'isomorphisme et du polymorphisme, pour l'analyse et l'interprétation de trajectoires de dynamique moléculaire de systèmes moléculaires complexes. Ces graphes topologiques peuvent être transférés sans modification des molécules présentes en phase gazeuse aux liquides, en passant par des interfaces inhomogènes plus complexes entre un solide et un liquide, par exemple. Nous montrons ici que l'utilisation de la théorie algorithmique des graphes fournit une approche directe et rapide pour identifier les conformations réelles qui sont échantillonnées au fil du temps dans une trajectoire. Des graphes de transitions peuvent également être extraits, montrant d'un seul coup d'œil toutes les interconversions au fil du temps entre ces conformations. Les réseaux de liaisons hydrogènes dans les systèmes moléculaires de la matière condensée, tels que les interfaces aqueuses, sont facilement capturés par les graphes topologiques. Nous montrons également comment les 2D-MolGraphs peuvent être facilement inclus dans les flux de travail automatisés de réactivité in silico à haut débit, et à quel point ils sont essentiels pour certaines des étapes décisives à franchir dans ces flux de travail. Les polygraphes à gros grain des cycles à liaisons hydrogènes se révèlent être des graphes topologiques essentiels pour l'analyse de la dynamique des molécules flexibles telles qu'un hexapeptide en phase gazeuse.

Référence

S. Bougueroua,Y. Aboulfath, A. Cimas, A. Hashemi, E.A. Pidko, D. Barth, M.-P. Gaigeot.

Topological graphs: a review of some of our achievements and perspectives in physical chemistry and homogeneous catalysis.

Comptes Rendus Chimie (2024)
10.5802/crchim.317