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Guide de la notation SMILES

En bref : apprenez la notation SMILES : ce qu'est le SMILES, les règles pour les atomes, liaisons, ramifications, cycles, l'aromaticité et la stéréochimie, les codes SMILES de molécules courantes et un validateur SMILES en direct avec aperçu 2D. Il est gratuit, fonctionne dans votre navigateur et ne nécessite aucun téléchargement.

Le SMILES écrit une molécule sous forme d'une ligne de texte. Ce guide couvre toutes les règles utiles, avec des exemples résolus et un tableau des codes SMILES de molécules courantes. Un validateur en direct vérifie votre SMILES, donne sa formule et le dessine.

Réponse rapide : le SMILES liste les atomes par leur symbole (les hydrogènes sont implicites), utilise = et # pour les doubles et triples liaisons, ( ) pour les ramifications, des chiffres appariés pour les cycles et des minuscules pour les atomes aromatiques. L'éthanol s'écrit CCO et le benzène c1ccccc1.

Qu'est-ce que le SMILES ?

Le SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) permet d'écrire une structure chimique sur une seule ligne de texte ASCII. David Weininger l'a introduit en 1988 (J. Chem. Inf. Comput. Sci. 28, 31–36). Il est aujourd'hui documenté par la spécification OpenSMILES. Une chaîne SMILES liste les atomes dans l'ordre où on les rencontre en parcourant la molécule, avec des symboles pour les liaisons, les ramifications et les fermetures de cycle. L'éthanol s'écrit CCO, le benzène c1ccccc1 et la caféine Cn1cnc2c1c(=O)n(C)c(=O)n2C.

Comme c'est du texte brut, le SMILES est le moyen standard de stocker, rechercher et échanger des molécules dans les bases de données (PubChem, ChEMBL), les tableurs, le code et les jeux de données d'apprentissage automatique. On peut le taper ou le copier dans presque tous les logiciels de chimie, dont MolDraw.

Les règles du SMILES en 8 étapes

RègleFonctionnementExemples
AtomesLes atomes du sous-ensemble organique B, C, N, O, P, S, F, Cl, Br, I s'écrivent par leur seul symbole. Les hydrogènes sont ajoutés automatiquement pour compléter la valence normale.C méthane, O eau, N ammoniac, CCl chlorométhane
CrochetsTout autre élément, charge, isotope ou H explicite se met entre crochets, et aucun hydrogène n'est alors ajouté automatiquement.[Na+], [NH4+], [O-], [13CH4], [Fe+2]
LiaisonsLes liaisons simples sont implicites entre voisins. Écrivez = pour une double, # pour une triple et . pour séparer des fragments non liés.CC éthane, C=C éthène, C#N HCN, [Na+].[Cl-]
RamificationsUne ramification se place entre parenthèses après l'atome auquel elle est liée. Les ramifications peuvent être imbriquées.CC(C)C isobutane, CC(=O)O acide acétique
CyclesOn rompt une liaison du cycle et on marque les deux extrémités du même chiffre. Les chiffres peuvent être réutilisés une fois un cycle fermé, et %10 et au-delà servent pour un très grand nombre de cycles.C1CCCCC1 cyclohexane, C1CC1 cyclopropane
AromaticitéLes atomes en minuscules sont aromatiques, ainsi que les liaisons qui les relient. La forme de Kekulé avec des liaisons = alternées est aussi valide.c1ccccc1 = C1=CC=CC=C1 benzène ; c1cc[nH]c1 pyrrole
Stéréochimie (cis/trans)/ et \ indiquent l'orientation des liaisons de part et d'autre d'une double liaison.F/C=C/F trans, F/C=C\F cis-1,2-difluoroéthène
Stéréochimie (chiralité)@ (sens antihoraire) ou @@ (sens horaire) entre crochets donnent l'ordre des voisins vus depuis le premier.C[C@@H](C(=O)O)N L-alanine

Écrire un SMILES à la main : l'isobutanol

  1. Dessinez le squelette sans les hydrogènes : (CH₃)₂CH–CH₂–OH.
  2. Choisissez un atome de départ à une extrémité, par ex. un carbone de méthyle : C.
  3. Passez à son voisin, le carbone CH : CC. Il porte un second méthyle, écrit en ramification : CC(C).
  4. Continuez le long de la chaîne principale jusqu'au CH₂ puis au O : CC(C)CO.
  5. Les hydrogènes sont implicites, donc CC(C)CO est complet : C₄H₁₀O.

Plusieurs SMILES peuvent décrire la même molécule (OCC(C)C est aussi l'isobutanol). Un SMILES canonique est la version standard unique produite par un logiciel, de sorte que des molécules identiques donnent des chaînes identiques. Un SMILES isomérique conserve aussi la stéréochimie et les isotopes.

Codes SMILES de molécules courantes

SMILES issus de PubChem, avec des formules vérifiées par l'analyseur de cette page. Touchez Essayer pour en charger un dans le validateur.

MoléculeSMILESFormule
Acide acétiqueCC(=O)O C2H4O2
AcétoneCC(=O)C C3H6O
Adrénaline (épinéphrine)CNC[C@@H](C1=CC(=C(C=C1)O)O)O C9H13NO3
AmmoniacN H3N
AspirineCC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O C9H8O4
BenzèneC1=CC=CC=C1 C6H6
CaféineCN1C=NC2=C1C(=O)N(C(=O)N2C)C C8H10N4O2
Dioxyde de carboneC(=O)=O CO2
CholestérolC[C@H](CCCC(C)C)[C@H]1CC[C@@H]2[C@@]1(CC[C@H]3[C@H]2CC=C4[C@@]3(CC[C@@H](C4)O)C)C C27H46O
Acide citriqueC(C(=O)O)C(CC(=O)O)(C(=O)O)O C6H8O7
CyclohexaneC1CCCCC1 C6H12
ÉthanolCCO C2H6O
ÉthèneC=C C2H4
ÉthyneC#C C2H2
GlucoseC([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H](C(O1)O)O)O)O)O C6H12O6
GlycineC(C(=O)O)N C2H5NO2
IbuprofèneCC(C)Cc1ccc(cc1)C(C)C(=O)O C13H18O2
L-AlanineC[C@@H](C(=O)O)N C3H7NO2
MéthaneC CH4
MéthanolCO CH4O
Naphtalènec1ccc2ccccc2c1 C10H8
ParacétamolCC(=O)Nc1ccc(O)cc1 C8H9NO2
PhénolOc1ccccc1 C6H6O
Pyridinec1ccncc1 C5H5N
SérotonineC1=CC2=C(C=C1O)C(=CN2)CCN C10H12N2O
Chlorure de sodium[Na+].[Cl-] ClNa
SaccharoseC([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H]([C@H](O1)O[C@]2([C@H]([C@@H]([C@H](O2)CO)O)O)CO)O)O)O)O C12H22O11
ToluèneCc1ccccc1 C7H8
VanillineCOC1=C(C=CC(=C1)C=O)O C8H8O3
EauO H2O

Erreurs SMILES fréquentes

Convertir un SMILES vers d'autres formats

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Questions fréquentes

Que signifie SMILES en chimie ?

Simplified Molecular Input Line Entry System : une notation linéaire qui écrit la structure d'une molécule sous forme d'une courte chaîne de texte, comme CCO pour l'éthanol.

Quel est le code SMILES de l'eau ?

O. Les hydrogènes sont implicites, donc un oxygène seul désigne H₂O. La forme explicite est [OH2].

Comment écrit-on les cycles en SMILES ?

On rompt une liaison du cycle et on place le même chiffre après les deux atomes : le cyclohexane s'écrit C1CCCCC1 et le benzène c1ccccc1.

Que signifient les minuscules en SMILES ?

Des atomes aromatiques : c, n, o, s, p (et b). c1ccccc1 est le benzène avec des liaisons aromatiques.

Quelle est la différence entre SMILES canonique et SMILES isomérique ?

Le SMILES canonique est une chaîne standardisée unique par molécule. Le SMILES isomérique code en plus la stéréochimie (@, @@, /, \) et les isotopes. PubChem fournit les deux.

Comment obtenir le SMILES d'une molécule ?

Dessinez-la et utilisez Structure en SMILES, convertissez un nom avec Nom en SMILES, ou cherchez-la dans PubChem. Collez-le ensuite dans le validateur ci-dessus pour le vérifier.

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