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 entre sí las funciones de onda etéreas de los átomos . La topología molecular es una parte de la química matemática que se ocupa de la descripción algebraica de los compuestos químicos, lo que permite una caracterización única y sencilla de ellos.
La topología no es sensible a los detalles de un campo escalar y, a menudo, se puede determinar 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 una proporciona información diferente sobre la naturaleza y la estructura del enlace químico. El análisis de estas topologías, cuando se combina con una teoría electrostática simple y algunas observaciones empíricas, conduce a un modelo cuantitativo del 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 sus formas finales y cómo las moléculas biológicas logran su actividad.
La topología de circuitos es una propiedad topológica de los polímeros lineales plegados. Describe la disposición de los contactos intracadena. Los contactos pueden establecerse mediante interacciones intracadena, los llamados contactos duros (contactos h), o mediante entrelazamiento de cadenas o contactos blandos (contactos s). Este concepto se ha aplicado al análisis estructural de biomoléculas como proteínas, ARN y genoma.
Es posible establecer ecuaciones que correlacionen relaciones cuantitativas directas de estructura-actividad con propiedades experimentales, generalmente denominadas índices topológicos (TI). Los índices topológicos se utilizan en el desarrollo de relaciones cuantitativas de estructura-actividad (QSAR, por sus siglas en inglés) en las que la actividad biológica u otras propiedades de las moléculas se correlacionan con su estructura química.