КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-73-20115
НазваниеРазработка нового полуэмпирического квантово-химического подхода для моделирования соединений актиноидов
Руководитель Калмыков Степан Николаевич, Доктор химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-501 - Квантовая химия, математические методы в химии
Ключевые слова квантовая химия, актиноиды, теория функционала плотности, машинное обучение
Код ГРНТИ31.15.03
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Современные методы вычислительной химии (квантовой химии, хемоинформатики и т.д.) позволяют значительно сокращать время дизайна новых лигандов для комплексообразования металлов, в том числе для решения задач дизайна лекарств или разделения близких по химическим свойствам элементов. С использованием компьютерного моделирования можно сделать предварительную теоретическую оценку селективности библиотек потенциально интересных органических молекул. На основании подобного скрининга можно в значительной степени сократить количество молекул-претендентов и, таким образом, уменьшить трудо- и ресурсо-затраты.
Однако, если объектом применения являются комплексы тяжелых металлов, сложность задачи моделирования увеличивается в разы за счет необходимости учета релятивистских эффектов и эффектов, связанных с электронной корреляцией и вырожденностью электронных уровней. Используемые в настоящее время теоретические методы являются или недостаточно точными, или требуют использования значительных вычислительных ресурсов, что исключает их использование для предсказания свойств комплексов. Разработка нового метода является сложным процессом, требующим одновременной экспериментальной работы и проведения большого числа теоретических расчетов. Все это дополнительно осложняется необходимостью возможностью работы с источниками ионизирующего излучения с одной стороны, и наличия доступа к суперкомпьютерным ресурсам с другой.
Целью данного проекта является разработка нового полуэмпирического квантовохимического метода моделирования соединений актиноидов на основе теории функционала плотности и методов машинного обучения. Разработанный метод можно будет использовать при дизайне радиофармпрепаратов, лигандов для комплексообразования и разделения f-элементов и моделирования их фундаментальных термодинамических свойств.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Королев В.В, Митрофанов А.А., Коротков А, Ткаченко В.Е. Graph convolutional neural networks as "general-purpose" property predictors: the universality and limits of applicability Journal of Chemical Information and Modelling (год публикации - 2020)
2. Митрофанов А.А., Королев В.В., Андреади Н.Г., Петров В.Г., Калмыков С.Н A simple automatized tool for exchange-correlation functional fitting Journal of Physical Chemistry A (год публикации - 2020)
3.
Андреади Н.Г., Митрофанов А.А., Матвеев П.И., Волкова А.В., Калмыков С.Н.
Heavy-Element Reactions Database (HERDB): Relativistic ab Initio Geometries and Energies for Actinide Compounds
Inorganic Chemistry, 59, 18, 13383–13389 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.inorgchem.0c01746
4.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Матвеев П.И., Закирова Г.Г., Борисова Н.Е., Калмыков С.Н., Петров В.Г.
An(III)/Ln(III) solvent extraction: Theoretical and experimental investigation of the role of ligand conformational mobility
Journal of Molecular Liquids, Volume 325, p. 115098 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2020.115098
5.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Королев В.В., Калмыков С.Н.
A search for a DFT functional for actinide compounds
The Journal of Chemical Physics, 155, 161103 (год публикации - 2021)
10.1063/5.0067631
Публикации
1. Королев В.В, Митрофанов А.А., Коротков А, Ткаченко В.Е. Graph convolutional neural networks as "general-purpose" property predictors: the universality and limits of applicability Journal of Chemical Information and Modelling (год публикации - 2020)
2. Митрофанов А.А., Королев В.В., Андреади Н.Г., Петров В.Г., Калмыков С.Н A simple automatized tool for exchange-correlation functional fitting Journal of Physical Chemistry A (год публикации - 2020)
3.
Андреади Н.Г., Митрофанов А.А., Матвеев П.И., Волкова А.В., Калмыков С.Н.
Heavy-Element Reactions Database (HERDB): Relativistic ab Initio Geometries and Energies for Actinide Compounds
Inorganic Chemistry, 59, 18, 13383–13389 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.inorgchem.0c01746
4.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Матвеев П.И., Закирова Г.Г., Борисова Н.Е., Калмыков С.Н., Петров В.Г.
An(III)/Ln(III) solvent extraction: Theoretical and experimental investigation of the role of ligand conformational mobility
Journal of Molecular Liquids, Volume 325, p. 115098 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2020.115098
5.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Королев В.В., Калмыков С.Н.
A search for a DFT functional for actinide compounds
The Journal of Chemical Physics, 155, 161103 (год публикации - 2021)
10.1063/5.0067631
Публикации
1. Королев В.В, Митрофанов А.А., Коротков А, Ткаченко В.Е. Graph convolutional neural networks as "general-purpose" property predictors: the universality and limits of applicability Journal of Chemical Information and Modelling (год публикации - 2020)
2. Митрофанов А.А., Королев В.В., Андреади Н.Г., Петров В.Г., Калмыков С.Н A simple automatized tool for exchange-correlation functional fitting Journal of Physical Chemistry A (год публикации - 2020)
3.
Андреади Н.Г., Митрофанов А.А., Матвеев П.И., Волкова А.В., Калмыков С.Н.
Heavy-Element Reactions Database (HERDB): Relativistic ab Initio Geometries and Energies for Actinide Compounds
Inorganic Chemistry, 59, 18, 13383–13389 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.inorgchem.0c01746
4.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Матвеев П.И., Закирова Г.Г., Борисова Н.Е., Калмыков С.Н., Петров В.Г.
An(III)/Ln(III) solvent extraction: Theoretical and experimental investigation of the role of ligand conformational mobility
Journal of Molecular Liquids, Volume 325, p. 115098 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2020.115098
5.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Королев В.В., Калмыков С.Н.
A search for a DFT functional for actinide compounds
The Journal of Chemical Physics, 155, 161103 (год публикации - 2021)
10.1063/5.0067631
Публикации
1. Королев В.В, Митрофанов А.А., Коротков А, Ткаченко В.Е. Graph convolutional neural networks as "general-purpose" property predictors: the universality and limits of applicability Journal of Chemical Information and Modelling (год публикации - 2020)
2. Митрофанов А.А., Королев В.В., Андреади Н.Г., Петров В.Г., Калмыков С.Н A simple automatized tool for exchange-correlation functional fitting Journal of Physical Chemistry A (год публикации - 2020)
3.
Андреади Н.Г., Митрофанов А.А., Матвеев П.И., Волкова А.В., Калмыков С.Н.
Heavy-Element Reactions Database (HERDB): Relativistic ab Initio Geometries and Energies for Actinide Compounds
Inorganic Chemistry, 59, 18, 13383–13389 (год публикации - 2020)
10.1021/acs.inorgchem.0c01746
4.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Матвеев П.И., Закирова Г.Г., Борисова Н.Е., Калмыков С.Н., Петров В.Г.
An(III)/Ln(III) solvent extraction: Theoretical and experimental investigation of the role of ligand conformational mobility
Journal of Molecular Liquids, Volume 325, p. 115098 (год публикации - 2021)
10.1016/j.molliq.2020.115098
5.
Митрофанов А.А., Андреади Н.Г., Королев В.В., Калмыков С.Н.
A search for a DFT functional for actinide compounds
The Journal of Chemical Physics, 155, 161103 (год публикации - 2021)
10.1063/5.0067631