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Concept
Graphe moléculaire
Résumé
vignette|Graphe moléculaire de la caféine.
En théorie des graphes chimiques et en chimie mathématique, un graphe moléculaire ou chimique est une représentation de la formule développée d'un composé chimique en termes de théorie des graphes. Un graphe moléculaire est un graphe étiqueté dont les sommets correspondent aux atomes du composé et les arêtes correspondent aux liaisons chimiques. Ses sommets sont étiquetés avec les types d'atomes correspondants et les arêtes sont étiquetés avec les types de liaisons. Pour des raisons particulières, n'importe quelle étiquette peut être ignorée.
Il existe des graphes moléculaires dans lesquels les sommets correspondant à l'hydrogène sont éliminés.
Les graphes moléculaires peuvent faire la distinction entre les isomères structuraux (tels que l'isopentane et le néopentane) qui possèdent la même formule moléculaire mais des graphes non isomorphes. En revanche, le graphe moléculaire ne contient normalement aucune information sur la disposition tridimensionnelle des liaisons et ne peut donc pas distinguer les isomères cis-trans (tels que les 2-butène cis et trans) et les stéréoisomères (tels que les D- et L- glycéraldéhyde).
Dans certains cas importants (calcul d’indice topologique, etc.), la définition classique suivante est suffisante : le graphe moléculaire est un graphe connecté non orienté correspondant à la formule développée du composé chimique de sorte que les sommets du graphe correspondent aux atomes de la molécule et que les arêtes du graphe correspondent aux liaisons chimiques entre ces atomes. Une variante consiste à représenter les matières sous forme de graphes euclidiens infinis, en particulier les cristaux sous forme de graphes périodiquesToshikazu Sunada (2012), Topological Crystallography ---With a View Towards Discrete Geometric Analysis---", Surveys and Tutorials in the Applied Mathematical Sciences, Vol. 6, Springer.
Arthur Cayley fut probablement le premier à publier des résultats concernant les graphes moléculaires dès 1874, avant même l’introduction du terme " graphe ".
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