MolDraw › Narzędzia chemiczne › Przewodnik po notacji SMILES

Przewodnik po notacji SMILES

W skrócie: poznaj notację SMILES: czym jest SMILES, zasady dla atomów, wiązań, rozgałęzień, pierścieni, aromatyczności i stereochemii, kody SMILES popularnych cząsteczek oraz walidator SMILES na żywo z podglądem 2D. Narzędzie jest darmowe, działa w przeglądarce i nie wymaga instalacji.

SMILES zapisuje cząsteczkę jako linię tekstu. Ten przewodnik omawia każdą potrzebną zasadę, z przykładami i tabelą kodów SMILES popularnych cząsteczek. Walidator na żywo sprawdza twój SMILES, podaje wzór i go rysuje.

Krótka odpowiedź: SMILES zapisuje atomy symbolami (wodory są domyślne), używa = i # dla wiązań podwójnych i potrójnych, ( ) dla rozgałęzień, pasujących cyfr dla pierścieni i małych liter dla atomów aromatycznych. Etanol to CCO, a benzen c1ccccc1.

Czym jest SMILES?

SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System) to sposób zapisu struktury chemicznej jako jednej linii tekstu ASCII. Wprowadził go David Weininger w 1988 roku (J. Chem. Inf. Comput. Sci. 28, 31–36). Obecnie opisuje go specyfikacja OpenSMILES. Ciąg SMILES wymienia atomy w kolejności, w jakiej napotyka się je, przechodząc przez cząsteczkę, z symbolami wiązań, rozgałęzień i zamknięć pierścieni. Etanol to CCO, benzen c1ccccc1, a kofeina Cn1cnc2c1c(=O)n(C)c(=O)n2C.

Ponieważ to zwykły tekst, SMILES jest standardowym sposobem przechowywania, wyszukiwania i wymiany cząsteczek w bazach danych (PubChem, ChEMBL), arkuszach kalkulacyjnych, kodzie i zbiorach danych do uczenia maszynowego. Można go wpisać lub wkleić do niemal każdego programu chemicznego, w tym MolDraw.

Zasady SMILES w 8 krokach

ZasadaJak działaPrzykłady
AtomyAtomy z podzbioru organicznego B, C, N, O, P, S, F, Cl, Br, I zapisuje się samymi symbolami. Wodory dodawane są automatycznie do uzupełnienia zwykłej wartościowości.C metan, O woda, N amoniak, CCl chlorometan
Nawiasy kwadratoweKażdy inny pierwiastek, ładunek, izotop lub jawny wodór zapisuje się w nawiasach kwadratowych; wtedy wodory nie są dodawane automatycznie.[Na+], [NH4+], [O-], [13CH4], [Fe+2]
WiązaniaWiązania pojedyncze między sąsiadami są domyślne. Pisz = dla podwójnego, # dla potrójnego i ., aby rozdzielić niepołączone fragmenty.CC etan, C=C eten, C#N HCN, [Na+].[Cl-]
RozgałęzieniaRozgałęzienie zapisuje się w nawiasie okrągłym po atomie, do którego jest przyłączone. Rozgałęzienia można zagnieżdżać.CC(C)C izobutan, CC(=O)O kwas octowy
PierścieniePrzerwij jedno wiązanie pierścienia i oznacz oba końce tą samą cyfrą. Po zamknięciu pierścienia cyfry można użyć ponownie, a %10 i wyższe stosuje się przy bardzo dużej liczbie pierścieni.C1CCCCC1 cykloheksan, C1CC1 cyklopropan
AromatycznośćAtomy pisane małymi literami są aromatyczne, a wiązania między nimi aromatyczne. Forma Kekulégo z naprzemiennymi wiązaniami = też jest poprawna.c1ccccc1 = C1=CC=CC=C1 benzen; c1cc[nH]c1 pirol
Stereochemia (cis/trans)/ i \ pokazują kierunek wiązań po obu stronach wiązania podwójnego.F/C=C/F trans-, F/C=C\F cis-1,2-difluoroeten
Stereochemia (chiralność)@ (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara) lub @@ (zgodnie z ruchem wskazówek zegara) w nawiasach kwadratowych podają kolejność sąsiadów widzianych od pierwszego z nich.C[C@@H](C(=O)O)N L-alanina

Ręczne pisanie SMILES: izobutanol

  1. Narysuj szkielet bez wodorów: (CH₃)₂CH–CH₂–OH.
  2. Wybierz atom początkowy na jednym końcu, np. węgiel metylowy: C.
  3. Przejdź do sąsiada, węgla CH: CC. Ma on drugą grupę metylową, zapisaną jako rozgałęzienie: CC(C).
  4. Kontynuuj wzdłuż łańcucha głównego do CH₂, a potem do O: CC(C)CO.
  5. Wodory są domyślne, więc CC(C)CO jest kompletny: C₄H₁₀O.

Tę samą cząsteczkę może opisywać wiele ciągów SMILES (OCC(C)C to też izobutanol). Kanoniczny SMILES to jedna standardowa wersja generowana przez program, więc identyczne cząsteczki dają identyczne ciągi. Izomeryczny SMILES zachowuje też stereochemię i izotopy.

Kody SMILES popularnych cząsteczek

SMILES z PubChem, ze wzorami sprawdzonymi przez parser tej strony. Kliknij Wypróbuj, aby wczytać jeden do walidatora.

CząsteczkaSMILESWzór
Kwas octowyCC(=O)O C2H4O2
AcetonCC(=O)C C3H6O
Adrenalina (epinefryna)CNC[C@@H](C1=CC(=C(C=C1)O)O)O C9H13NO3
AmoniakN H3N
AspirynaCC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)O C9H8O4
BenzenC1=CC=CC=C1 C6H6
KofeinaCN1C=NC2=C1C(=O)N(C(=O)N2C)C C8H10N4O2
Dwutlenek węglaC(=O)=O CO2
CholesterolC[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
Kwas cytrynowyC(C(=O)O)C(CC(=O)O)(C(=O)O)O C6H8O7
CykloheksanC1CCCCC1 C6H12
EtanolCCO C2H6O
EtenC=C C2H4
EtynC#C C2H2
GlukozaC([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H](C(O1)O)O)O)O)O C6H12O6
GlicynaC(C(=O)O)N C2H5NO2
IbuprofenCC(C)Cc1ccc(cc1)C(C)C(=O)O C13H18O2
L-AlaninaC[C@@H](C(=O)O)N C3H7NO2
MetanC CH4
MetanolCO CH4O
Naftalenc1ccc2ccccc2c1 C10H8
ParacetamolCC(=O)Nc1ccc(O)cc1 C8H9NO2
FenolOc1ccccc1 C6H6O
Pirydynac1ccncc1 C5H5N
SerotoninaC1=CC2=C(C=C1O)C(=CN2)CCN C10H12N2O
Chlorek sodu[Na+].[Cl-] ClNa
SacharozaC([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
ToluenCc1ccccc1 C7H8
WanilinaCOC1=C(C=CC(=C1)C=O)O C8H8O3
WodaO H2O

Częste błędy w SMILES

Konwersja SMILES na inne formaty

MolDraw ma darmowe konwertery w każdym typowym kierunku: SMILES na strukturę (2D), struktura na SMILES, nazwa na SMILES, SMILES na nazwę IUPAC, SMILES na InChI, SMILES na MOL i SMILES na 3D.

Rysujesz struktury do notatek? MolDraw to darmowy edytor struktur chemicznych online do cząsteczek, reakcji i schematów laboratoryjnych.

Otwórz edytor MolDraw

Najczęściej zadawane pytania

Co oznacza SMILES w chemii?

Simplified Molecular Input Line Entry System: notacja liniowa, która zapisuje strukturę cząsteczki jako krótki ciąg tekstowy, np. CCO dla etanolu.

Jaki jest kod SMILES wody?

O. Wodory są domyślne, więc pojedynczy tlen oznacza H₂O. Postać jawna to [OH2].

Jak zapisuje się pierścienie w SMILES?

Przerwij jedno wiązanie pierścienia i wstaw tę samą cyfrę po obu atomach: cykloheksan to C1CCCCC1, a benzen c1ccccc1.

Co oznaczają małe litery w SMILES?

Atomy aromatyczne: c, n, o, s, p (i b). c1ccccc1 to benzen z wiązaniami aromatycznymi.

Czym różni się SMILES kanoniczny od izomerycznego?

Kanoniczny SMILES to jeden standardowy ciąg dla każdej cząsteczki. Izomeryczny SMILES koduje też stereochemię (@, @@, /, \) i izotopy. PubChem podaje oba.

Jak uzyskać SMILES cząsteczki?

Narysuj ją i użyj konwersji struktury na SMILES, przekształć nazwę narzędziem nazwa na SMILES albo wyszukaj ją w PubChem. Potem wklej wynik do walidatora powyżej, aby go sprawdzić.

Powiązane narzędzia chemiczne

Ostatnia aktualizacja: