遗传算法在粉末衍射技术测定有机分子三维结构中的应用

项目名称： 遗传算法在粉末衍射技术测定有机分子三维结构中的应用

项目编号： No.20903052

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 郭放

作者单位： 辽宁大学

项目金额： 19万元

中文摘要： 为了解无法适合单晶衍射用的有机分子晶体的三维结构，粉末衍射技术提供了唯一的可能。粉晶样品由大量取向随机的晶体颗粒组成，其三维数据被"压缩"在一维空间内导致的衍射峰重叠，使得传统法抽取单个衍射峰强度测定有机分子结构非常困难。在本项目中，全局考虑数字化的衍射图，不抽取单个衍射点强度，因而衍射峰重叠问题可被忽略。在直接空间产生N个尝试结构，通过比较每个尝试结构的计算粉末衍射图谱与实验图谱，通过遗传算法，最终得到最优化结构。应用遗传算法解析晶体结构的主要挑战点是"随着定义尝试结构的变量Γ30340;增多，结构解析难度增大"，因此，将进一步优化遗传算法,挑战难度大的复杂有机分子结构，包括(i)柔性大的、构象复杂、扭角多的复杂有机分子，(ii)晶胞的不对称单元中含有两个(或多个)独立分子的超分子包结物。将首次尝试采用遗传算法直接判定空间群。本项目对发展"采用粉末衍射数据直接测定有机分子三维结构"具有重要意义。

中文关键词： 粉末衍射；遗传算法；结构解析；有机分子；空间群判定

英文摘要：

英文关键词： Powder X-ray diffraction；Genetic algorithm；Structure determination；Organic molecule；Space group determination