Простые, надежные и универсальные метрики планарности молекул

Планарность — важная структурная характеристика молекул, тесно связанная со многими их свойствами. Однако до сих пор не существовало простого, универсального и надежного способа количественно оценивать планарность молекул. Чтобы восполнить этот пробел, мы предлагаем две метрики: параметр планарности молекулы (MPP) и размах отклонений от плоскости (SDP). MPP отражает общее отклонение структуры от плоскости, а SDP характеризует диапазон отклонений относительно аппроксимирующей плоскости; эти показатели дополняют друг друга. Примеры в статье демонстрируют обоснованность и практическую применимость метрик. С их помощью можно оценивать планарность как всей молекулы, так и локальных структур, а также отслеживать ее изменения в динамических процессах. Кроме того, мы предлагаем новый способ представления данных: окрашивать атомы в зависимости от знакового расстояния их отклонения от аппроксимирующей плоскости. Такая карта позволяет быстро и наглядно определить положение атомов системы относительно этой плоскости. Примеры показывают, что этот способ полезен для графического представления планарности молекул. Предложенные методы реализованы в нашей программе с открытым исходным кодом Multiwfn, которую можно бесплатно получить на сайте http://sobereva.com/multiwfn. Пользоваться программой просто; в качестве входных данных поддерживается широкий спектр форматов файлов.