Reaktionsmechanismus-Generator: Automatische Konstruktion chemischer kinetischer Mechanismen

Der Reaktionsmechanismus-Generator (RMG) erstellt kinetische Modelle, die aus elementaren chemischen Reaktionsschritten bestehen, basierend auf einem allgemeinen Verständnis dafür, wie Moleküle reagieren. Die Thermochemie der Spezies wird durch Benson-Gruppenadditivität geschätzt, und die Reaktionsgeschwindigkeitskoeffizienten werden mit einer Datenbank bekannter Geschwindigkeitsregeln und Reaktionsvorlagen geschätzt. Im Kern stützt sich RMG auf zwei grundlegende Datenstrukturen: Graphen und Bäume. Graphen werden verwendet, um chemische Strukturen darzustellen, und Bäume werden verwendet, um thermo- und kinetische Daten darzustellen. Modelle werden mit einem geschwindigkeitsbasierten Algorithmus generiert, der Spezies basierend auf Reaktionsflüssen vom Modell ausschließt. RMG kann Reaktionsmechanismen für Spezies, die Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff enthalten, erzeugen. Es bietet auch Möglichkeiten zur Schätzung von Transport- und Löslichkeits Eigenschaften und berechnet automatisch druckabhängige Reaktionskoeffizienten und identifiziert chemisch aktivierte Reaktionspfade. RMG ist ein objektorientiertes Programm, das in Python geschrieben ist und eine stabile, robuste Programmarchitektur für die Entwicklung eines erweiterbaren und modularen Codes mit einer großen Suite von Unit-Tests bietet. Rechenintensive Funktionen sind für Geschwindigkeitsverbesserungen in Cython konvertiert. Programm Titel: RMG Katalog Identifier: AEZWᵥ1₀ Programm Zusammenfassungs URL: http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/AEZWᵥ1₀.html Programm erhältlich bei: CPC Programmbibliothek, Queen's University, Belfast, Nordirland Lizenzbedingungen: MIT/X11 Lizenz Anzahl der Zeilen im verteilten Programm einschließlich Testdaten usw.: 958681 Anzahl der Bytes im verteilten Programm einschließlich Testdaten usw.: 9495441 Verteilungsformat: tar.gz Programmiersprache: Python. Computer: Windows, Ubuntu und Mac OS Computer mit den entsprechenden Compilern. Betriebssystem: Unix/Linux/Windows. RAM: Mindestens 1 GB, 16 GB oder mehr für größere Simulationen. Klassifizierung: 16.12. Externe Routinen: RDKit, Open Babel, DASSL, DASPK, DQED, NumPy, SciPy. Art des Problems: Automatische Generierung chemischer kinetischer Mechanismen für Moleküle, die C, H, O, S und N enthalten. Lösungsverfahren: Ein geschwindigkeitsbasierter Algorithmus fügt die wichtigsten Spezies und Reaktionen zu einem Modell hinzu, wobei Reaktionskonstanten aus Geschwindigkeitsregeln abgeleitet werden und andere Parameter über Gruppenadditivitätsmethoden geschätzt werden. Zusätzliche Kommentare: Das RMG-Softwarepaket enthält auch CanTherm, ein Werkzeug zur Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften chemischer Spezies sowie der Hochdruckgrenze und druckabhängigen Geschwindigkeitskoeffizienten für chemische Reaktionen, das Ergebnisse aus quantenchemischen Berechnungen verwendet. CanTherm ist mit einer Vielzahl von Ab Initio-Quantenchemiesoftwareprogrammen kompatibel, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Gaussian, MOPAC, QChem und MOLPRO. Laufzeit: Von 30 s für die einfachsten Moleküle bis zu mehreren Wochen, abhängig von der Größe des Moleküls und den gewählten Bedingungen des Reaktionssystems.