生成模型：Gemini-2.0-Flash-Thinking-Exp，生成时间：2025-04-07T13:05:00Z 。
SMILES (Simplified Molecular Input Line Entry System, 简化分子线性输入系统) 是一种用于以 简洁的文本字符串 来描述分子结构的表示方法。它可以被计算机程序理解和处理，同时也能被人相对容易阅读和书写。
你可以把 SMILES 看作是分子的“文字编码”，就像 DNA 的序列是遗传信息的文字编码一样。
核心概念：
- 线性表示： SMILES 将分子的二维或三维结构信息压缩到一个单行的文本字符串中。
- 基于图论： 它基于化学图论，将分子视为原子和化学键组成的图。
- 广泛应用： SMILES 在化学信息学、药物发现、化学数据库等领域被广泛使用，用于分子搜索、数据存储、模型构建等。
为什么使用 SMILES ?
- 计算机可读性： 计算机很容易解析和处理文本字符串，这使得 SMILES 成为计算机程序处理分子结构的理想格式。
- 简洁性： SMILES 字符串通常比绘制分子的图形更简洁，尤其是对于复杂的分子。
- 标准化： SMILES 是一种标准化的表示方法，确保不同的软件和数据库能够一致地理解分子结构。
- 易于存储和传输： 文本字符串比图形数据更方便存储、传输和分享。
- 支持自动化处理： 可以利用程序自动生成、解析和转换 SMILES 字符串，方便大规模的化学数据处理。
SMILES 的基本语法：
-
原子符号： 使用标准的化学元素符号来表示原子，例如：
C：碳原子O：氧原子N：氮原子Cl：氯原子H：氢原子 (通常在非末端碳原子上省略)
-
化学键： 用符号表示原子之间的化学键：
-：单键 (默认情况下，两个相邻原子之间如果没有明确指定键类型，则默认为单键)=：双键#：三键:：芳香键
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分支结构 (支链)： 使用括号
()来表示分叉结构 (支链)。例如，异丙醇：CC(C)O，括号内的C和O是连在第一个C碳原子上的支链。 -
环状结构 (环)： 使用数字来标记环的闭合点。例如，环己烷：
C1CCCCC1，数字1表示第一个和最后一个碳原子连接形成环。 -
同位素、电荷、手性等信息 (更高级)： SMILES 还支持表示同位素 (例如
[13C]), 电荷 (例如[O-],[NH4+]), 手性 (例如@,@@) 等更高级的分子信息。 这些属于更进阶的 SMILES 语法。
一些简单的 SMILES 例子：
- 水 (H₂O)：
O - 甲烷 (CH₄)：
C - 乙烷 (C₂H₆)：
CC - 乙烯 (C₂H₄)：
C=C - 乙醇 (CH₃CH₂OH)：
CCO或C-C-O - 苯 (C₆H₆)： 你可以有几种表示方法，例如:
c1ccccc1(使用小写c表示芳香碳原子)C1=CC=CC=C1(显式表示双键和单键交替)[c]1[c][c][c][c][c]1(使用方括号[]和小写c更明确地表示芳香碳)
- 阿司匹林:
CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O
在线工具和资源：
有很多在线工具和资源可以帮助你理解和生成 SMILES 字符串：
- Online SMILES Translator： 很多在线化学结构编辑器都带有 SMILES 转换功能。你可以在网上搜索 “SMILES translator” 或 “chemical structure editor online”。
- RDKit (开源化学信息学软件库)： RDKit 是一个强大的 Python 库，可以用于处理 SMILES 字符串，包括解析、生成、验证和分子指纹计算等等。
- Open Babel (开源化学格式转换工具)： Open Babel 可以进行多种化学文件格式之间的转换，也包括 SMILES。
总结：
SMILES 是一种强大且通用的分子结构文本表示方法。 学习 SMILES 的基本语法可以帮助你理解和处理化学信息，尤其是在计算机辅助的化学研究中。 它是连接化学世界和计算机世界的桥梁。
如果你想深入学习 SMILES，可以查阅更详细的 SMILES 规范文档，或者学习一些化学信息学相关的工具和库，例如 RDKit。