Métodos de modelado molecular en combinación con análisis quimiométrico para el desarrollo de herramientas predictivas


Título del Proyecto
Métodos de modelado molecular en combinación con análisis quimiométrico para el desarrollo de herramientas predictivas
Coordinador del Proyecto
 
Fecha de Inicio
01-01-2015
Responsables

Antiguamente la ciencia química era considerada como un campo experimental alejado de consideraciones matemáticas. Sin embargo con la llegada de la Mecánica Cuántica los pioneros en ese campo comenzaron a darse cuenta que tenía el potencial de ser una teoría predictiva en química. Actualmente, la investigación científica necesita cada vez más de una integración multidisciplinar que permita aprovechar las distintas herramientas que ofrece cada área científica en post de un objetivo común. Así surge la química computacional como una disciplina que se extiende más allá de los límites tradicionales que separan la química, la física, la biología y la ciencia de la computación; permitiendo la investigación del comportamiento de la materia a nivel molecular mediante un sistema de ordenadores, cuando la investigación de laboratorio sea inapropiada, poco práctica o imposible. Por este motivo, la química computacional se encuentra estrechamente relacionada con la síntesis orgánica ya que permite establecer puntos de partida para trabajos sintéticos, determinar estructuras moleculares y mecanismos de reacción, estudiar especies muy reactivas que no pueden ser aisladas, interpretar y predecir datos experimentales, así como identificar correlaciones entre estructuras químicas y sus propiedades. 

La química computacional se encarga de incorporar la química teórica a un software informático con el objeto de calcular las estructuras y propiedades de moléculas, ya sea empleando la mecánica molecular o las teorías estructurales electrónicas basadas en la mecánica cuántica. Dada la gran precisión en las simulaciones alcanzada con el modelado molecular, es importante poder combinarlas con métodos de inteligencia artificial (redes neuronales, algoritmos genéticos, etc.) que permitan analizar bases de datos y detectar patrones de comportamiento entre variables calculables o medibles con propiedades o actividades químicas o biológicas de interés, y en base a ellos poder realizar predicciones sobre nuevos casos. En función de la gran utilidad que ha demostrado tener la química computacional, como aporte tanto para la interpretación, predicción y corroboración de datos experimentales en el área de la química orgánica, este proyecto se enfoca en abordar distintas problemáticas que surgen durante las investigaciones en el campo de la química orgánica, con el objetivo de optimizar tiempo, esfuerzos y recursos.

El objetivo general del presente proyecto de investigación se basa en una estrecha interacción multidisciplinar entre química computacional e inteligencia artificial para la generación de herramientas dirigidas a predecir propiedades fisicoquímicas y actividades biológicas de compuestos orgánicos.

 

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