Nous mètodes computacionals basats en grafs per a tractar la reactivitat química i la catàlisi

• Garay-Ruiz, Diego ^[1] ; Petrus, Enric ^[1] ; Bo, Carles ^[2]
  1. [1] Institut Català d’Investigació Química (ICIQ)
  2. [2] Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) - Universitat Rovira i Virgili (URV). Departament de Química Física i Inorgànica
• Localización: Revista de la Societat Catalana de Química, ISSN-e 2013-9853, ISSN 1576-8961, Nº. 22, 2023, págs. 23-38
• Idioma: catalán
• Títulos paralelos:
  • New graph-based computational methods for dealing with chemical reactivity and catalysis
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    El creixement exponencial del poder de la computació ha comportat un impuls decisiu en la capacitat de predicció de la química teòrica i computacional. Malgrat aquests avenços, l’estudi de la reactivitat en sistemes químics complexos que implica el tractament de xarxes de reaccions molt denses és dificultós. En aquest article mostrem tres mètodes nous que permeten crear, tractar i processar d’una manera eficient i automàtica cicles catalítics i xarxes de reaccions complexes. En primer lloc presentem una eina per a predir la freqüència de recanvi en cicles catalítics, tant en la catàlisi homogènia com en l’heterogènia. En segon lloc, tractem el que hem anomenat POMSimulator, un mètode que permet determinar mapes de reacció, predir l’especiació en funció del pH i de les concentracions, i també els mecanismes de formació dels òxids moleculars. Finalment, presentem OntoRXN, una nova ontologia orientada a definir formalment els mecanismes de reacció, que facilita el tractament i el processament d’aquesta informació química complexa.

  • English

    The exponential growth of computing power has crystallized in a breakthrough in the predictive capability of theoretical and computational chemistry. In spite of this leap forward, the study of the reactivity of complex chemical systems, implying the treatment of very dense reaction networks, is still a challenge. In this article, we showcase three new methods that allow the generation, treatment and processing of catalytic cycles and complex reaction networks in an efficient automated manner. First, we present a tool for predicting the turnover frequency in catalytic cycles, both for homogeneous and heterogeneous catalysis. Then, we present what we have named the POMSimulator, a method for generating reaction maps and predicting speciation on the basis of pH and concentrations, as well as the formation mechanisms of complex molecular oxides. Lastly, we present OntoRXN, a new ontology for the formal definition of reaction mechanisms whose goal is to simplify the treatment and processing of complex chemical information of this type.