Índice topológico : una invariante de un gráfico molecular en problemas de química informática , algún valor (generalmente numérico) (o conjunto de valores) que caracteriza la estructura de una molécula . Por lo general, los índices topológicos no reflejan la multiplicidad de enlaces químicos y tipos de átomos (C, N, O, etc.), los átomos de hidrógeno no se tienen en cuenta. Los índices topológicos más conocidos incluyen el índice de Hosoi , el índice de Wiener , el índice de Randić, el índice de Balaban y otros. [1] [2]
El índice de Hosoya y el índice de Wiener son ejemplos de índices topológicos globales (o integrales) que reflejan la estructura de una molécula determinada. Bonchev y Polyansky propusieron un índice local (diferencial) para cada átomo en una molécula. [1] Las modificaciones del índice de Hosoya se pueden dar como otro ejemplo de índices locales. [3]
Los valores de un mismo índice topológico para varios gráficos moleculares diferentes pueden ser los mismos. Cuantas menos coincidencias, mayor será la llamada capacidad de discriminación del índice. Esta capacidad es la característica más importante del índice. Para aumentarlo, se pueden combinar varios índices topológicos en un superíndice. [cuatro]
La complejidad computacional es otra característica importante de un índice topológico. Muchos índices, como el índice de Wiener, el índice de Randic y el índice de Balaban, se calculan utilizando algoritmos rápidos, a diferencia, por ejemplo, del índice de Hosoya y sus modificaciones, para los cuales solo se conocen algoritmos que son exponenciales en el tiempo. [3]
Los índices topológicos se utilizan en química informática para resolver una amplia gama de problemas generales y especiales. Estas tareas incluyen: la búsqueda de sustancias con propiedades predeterminadas (búsqueda de dependencias de tipo “ estructura-propiedad ”, “estructura-actividad farmacológica”), filtrado primario de información estructural para la generación no repetitiva de gráficos moleculares de un tipo dado, comparación de gráficos moleculares al probarlos para el isomorfismo y un número de otros. El índice topológico depende únicamente de la estructura de la molécula, pero no de su composición, por lo tanto moléculas de la misma estructura (a nivel de fórmulas estructurales ), pero de diferente composición, por ejemplo, furano y tiofeno tendrán índices iguales. Se han propuesto varios índices para superar esta dificultad, como los índices de electronegatividad . [5]