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Strukturanalyse in der Chemie

06.03.1995 - (idw) Universität Bayreuth

Molgen+ hilft bei der Strukturanalyse in der Chemie

PROGRAMM NOCH LEISTUNGSSTAERKER UND VIELFAELTIGER

Bayreuth (UBT). Mit der allerneuesten Version des von ihnen entwickelten Programm-Systems "Molgen", einem Hilfsmittel zur automatischen bzw. interaktiven Strukturanalyse in der Chemie, werden der Bayreuther Mathematiker Professor Dr. Adalbert Kerber und sein Informatik-Kollege Professor Dr. Reinhard Laue die Universitaet Bayreuth auf dem bayerischen Gemeinschaftsstand auf der CeBIT _95 vertreten, der weltweit groessten Messe fuer Computer, Informations- und Telekommunikations-Systeme, die vom 8. bis 15. Maerz in Hannover stattfindet.

Das Molgen-Programm-System zum Auffinden der Isomere chemischer Strukturen wird in einer neuen, aeusserst leistungsfaehigen Version als "Molgen+" gezeigt. Gegenueber der bereits mit dem deutsch-oesterreichischen Hochschul-Softwarepreis 1993 ausgezeichneten bisherigen Version fuer das DOS-Betriebssystem wurden nochmals Geschwindigkeit und Reichweite erheblich gesteigert, um die industriellen Anwender besser zu unterstuetzen. Voellig neu sind ein Stereogenerator fuer 3D- Darstellungen und eine komfortable Oberflaeche fuer MS Windows, OS/2, SUN-Solaris und weitere Workstations, sowie eine Datenbank zur Aufnahme der berechneten Molekuele.

Unter Isomeren versteht man chemische Verbindungen, die trotz der gleichen Anzahl gleichartiger Atome in Molekuelen durch deren Anordnung hinsichtlich ihrer chemischen und physischen Eigenschaften unterschiedlich sind. Eingegeben werden in das Programmsystem Bruttoformeln, bereits bekannte Teilstrukturen sowie mit Sicherheit auszuschliessende Teilstrukturen. Daneben sind weitere Einschraenkungen wie Ringgroessen und Bindungsvielfachheit moeglich. Der Generator erzeugt alle zu dieser Eingabe passenden Isomere. Es erstaunt selbst erfahrene Chemiker, wie viele Isomere bei etwas groesseren Bruttoformeln mathematisch moeglich sind. Der Generator ist in der Lage, etwa die 6.043.188 Isomere zu C7H15N3O in ca. 15 Minuten zu erzeugen. Das sind pro sekunde etwa 6610 Isomere. Um astronomische Anzahlen zu vermeiden, kann man angebotene Loesungen gleich benutzen um weitere Einschraenkungen fuer den naechsten Generatorlauf zu formulieren. Dies geschieht mit einem graphischen Editor. Eine 2D-Plazierung bietet eine schnelle Uebersicht, die Molekuele werden dazu in der Zeichenebene dargestellt. Mit etwas groesserem Rechenaufwand werden auch dreidimensionale Plazierungen erstellt. Der Benutzer kann diese betrachten, drehen und die Darstellungsweise aendern. Als wichtige Neuerung wird die Erzeugung der Stereo-Isomere angeboten.

Die komfortablen Moeglichkeiten der Oberflaechen MS-Windows, OS/2 und X-Windows/Motif werden in der neuen Version optimal genutzt. Damit wird die Voraussetzung fuer einen professionellen Einsatz im Analyselabor geschaffen. Anbindung an bestehende Pakete anderer Hersteller ist ueber Datenaustausch moeglich. Derzeit wird in der Industrie (BASF, BAYER und weitere) bereits mit der leistungsfaehigen Version gearbeitet. Eine reduzierte Version ist zu einem guenstigen Einstiegspreis fuer Schulen und Universitaeten erhaeltlich. MOLGEN wird beispielsweise auch in der Lehrerfortbildung eingesetzt.

Das MOLGEN-Projekt wurde seit etwa acht Jahren von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Bonner Forschungs- und Technologie-Ministerium gefoerdert. Es verbindet modernste Mathematik mit praktischer Informatik und dient sowohl dem Anwender in der Industrie als auch der Forschung und der Lehre durch den Anstoss der aus der Praxis erwachsenen Probleme. Nicht zuletzt wird diese Kombination von Theorie und Praxis von den Personalchefs bei Bewerbungen der Studenten sehr geschaetzt.


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