Interne Koordinaten - Z-Matrix

Z-Matrizen werden gewöhnlich zur Eingabe in quantenmechanische (ab initio oder semi-empirische) Programmen benutzt, da sie die räumliche Anordnung der Atome eines Moleküls beschreiben. Sie enthalten die räumliche Position der Atome in Form von internen Koordinaten. Dabei wird zur Beschreibung jedes Atoms eine Zeile verwendet, in der ein Abstand, ein Winkel und Diederwinkel in Bezug auf schon definierte Atome angegeben sind. Nur die ersten drei Zeilen unterscheiden sich dadurch, daß sie nur einen Winkel und einen Abstand bzw. nur einen Abstand oder, am Anfang der Z-Matrix, überhaupt keine interne Koordinate enthalten. Zu beachten ist allerdings, dass es in Z-Matrizen, im Gegensatz zur Bindungsliste, keine Information zur Konnektivität gibt. Die bindende und nicht-bindende intramolekulare Wechselwirkung wird aber von der elektronischen Wellenfunktion aus der Quantenmechanik und der Ausgangs-3D-Struktur abgeleitet.

Interne Koordinaten und kartesische Koordinaten sind natürlich ineinander konvertierbar.

Die Tabelle gibt einen Überblick über die gebräuchlichsten Datei-Formate für die chemische Struktur-Information und ihren jeweiligen Möglichkeiten die Konstitution, Konfiguration oder Konformation zu codieren. Ausser der Z-Matrix nutzen alle anderen Datei-Formate, welche 3D Strukturinformation codieren können, das kartesische Koordinatensystem um eine Verbindung im 3D-Raum darzustellen.

© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, CCC Univ. Erlangen, Thu Dec 18 14:53:54 2003 GMT
 BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie