En química , la topología proporciona una forma de describir y predecir la estructura molecular dentro de las limitaciones del espacio tridimensional (3-D). Dados los determinantes del enlace químico y las propiedades químicas de los átomos , la topología proporciona un modelo para explicar cómo deben encajar las funciones de onda etérea de los átomos. La topología molecular es una parte de la química matemática que se ocupa de la descripción algebraica de compuestos químicos, permitiendo así una caracterización única y sencilla de los mismos.
La topología es insensible a los detalles de un campo escalar y, a menudo, puede determinarse mediante cálculos simplificados. Los campos escalares como la densidad electrónica , el campo de Madelung , el campo covalente y el potencial electrostático se pueden utilizar para modelar la topología. [1]
Cada campo escalar tiene su propia topología distintiva y cada uno proporciona información diferente sobre la naturaleza del enlace químico y la estructura. El análisis de estas topologías, cuando se combina con una teoría electrostática simple y algunas observaciones empíricas, conduce a un modelo cuantitativo de enlace químico localizado. En el proceso, el análisis proporciona información sobre la naturaleza del enlace químico.
La topología aplicada explica cómo las moléculas grandes alcanzan su forma final y cómo las moléculas biológicas logran su actividad.
La topología del circuito es una propiedad topológica de los polímeros lineales plegados. Describe la disposición de los contactos dentro de la cadena. Los contactos pueden establecerse mediante interacciones dentro de la cadena, los llamados contactos duros (contactos h), o mediante entrelazamiento de cadenas o contactos suaves (contactos s). Esta noción se ha aplicado al análisis estructural de biomoléculas como proteínas, ARN y genoma.
Es posible establecer ecuaciones que correlacionen relaciones cuantitativas directas entre estructura y actividad con propiedades experimentales, generalmente denominadas índices topológicos (TI). Los índices topológicos se utilizan en el desarrollo de relaciones cuantitativas estructura-actividad (QSAR) en las que la actividad biológica u otras propiedades de las moléculas se correlacionan con su estructura química.