Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Application de la chimie computationnelle à la conception de médicaments et de matériaux photovoltaïques organiques

Dereje Fedasa Tegegn

La chimie computationnelle a atteint sa maturité grâce aux avancées importantes réalisées au cours des dernières décennies dans le domaine du matériel informatique et des logiciels. Elle a réalisé un partenariat complet avec la théorie et l'expérience en tant qu'outil de compréhension et de prédiction du large éventail de comportements chimiques, physiques et biologiques. Les avancées de la chimie computationnelle seront vastes et englobantes, car la chimie est si cruciale pour la myriade d'avancées dans des domaines tels que la désignation des matériaux photovoltaïques organiques (OPV), la conception de médicaments, les sciences biologiques et l'industrie de fabrication de produits chimiques. L'utilisation de méthodes de découverte de médicaments assistée par ordinateur (CADD) dans les études préliminaires par les principales sociétés pharmaceutiques et les groupes de recherche a contribué à accélérer le processus de découverte et de développement de médicaments, minimisant les coûts et les échecs au stade final. L'application de la conception rationnelle de médicaments en tant que partie intégrante de CADD fournit des informations utiles sur la compréhension de l'affinité de liaison et de l'interaction moléculaire entre la protéine cible et le ligand. Des méthodes informatiques telles que l'amarrage moléculaire, la simulation de dynamique moléculaire, les relations structure-activité, les propriétés électroniques et les pharmacophores ont été utilisées dans la conception informatique de médicaments. La cellule solaire OPV est un type d'électronique organique qui traite des polymères organiques conducteurs pour l'absorption de la lumière et le transport de charge pour produire de l'électricité à partir de l'effet photovoltaïque de la lumière solaire. Les matériaux OPV couvrent un vaste espace chimique en raison de la polyvalence structurelle de leur structure à base de carbone. En raison des défis de la synthèse et de la caractérisation expérimentale de ces systèmes, les approches impliquées dans le criblage informatique des composés OPV peuvent aider à accélérer la découverte de matériaux à haute efficacité. Des méthodes informatiques telles que les propriétés morphologiques, les descripteurs de réactivité chimique, la bande interdite, les relations quantitatives structure-propriété, le rendement quantique d'émission et les propriétés de transport optique et électronique des matériaux OPV ont été utilisées dans la conception informatique des matériaux OPV. Les méthodes de chimie informatique appropriées sont les méthodes de théorie ab-initio, semi-empirique et fonctionnelle de la densité disponibles avec des logiciels tels que Dalton, Gaussian 09, Gamess, Avogadro et Authodock Vina. En général, l'objectif de cette revue est de fournir suffisamment d'informations sur l'application de la chimie informatique à la conception de médicaments et à la conception de matériaux OPV.