Топологические методы анализа и дизайна координационных полимеров

Впервые представлен полный обзор методов топологического анализа кристаллических соединений в применении к структурам координационных полимеров. Рассмотрены основные понятия ретикулярной химии — новой области науки, в которой методы синтетической химии комбинируются с методами топологического дизайна полимерных соединений. Методы ретикулярной химии проиллюстрированы примерами анализа и дизайна координационных полимеров. Приведена наиболее полная классификация координационных полимеров, близких по различным композиционным и топологическим параметрам. Систематизирована информация по инструментам топологического анализа — программному обеспечению и электронным базам данных. Особое внимание уделено применению топологических методов в машинном анализе и прогнозировании структуры и свойств координационных полимеров — поиску корреляций химический состав–структура–свойство, разработке баз знаний и систем искусственного интеллекта. Обсуждена процедура поиска кристаллохимических закономерностей при помощи автоматизированного эвристического анализа больших выборок структурных данных. Показано, каким образом на основе результатов такого анализа устанавливаются принципиальные границы применимости ретикулярной химии и возможности ее расширения на координационные полимеры со структурно, химически и топологически сложными конформационно гибкими строительными единицами. Подходы ретикулярной химии подробно рассмотрены на примере дизайна протон-проводящих координационных полимеров, активное исследование которых началось в последнее десятилетие. Систематизированы особенности топологической структуры соединений этого класса, обсуждены корреляции между их химическим составом, структурой и проводящими свойствами, а также возможности направленного дизайна.
Библиография — 303 ссылки.