طراحی حلال ها توسط طراحی ملکولی به کمک کامپیوتر با استفاده ازخوشه های خاصیت و روش سهم

حلال های نقش اساسی در فرآیندهای شیمیایی ایفا می کنند و طراحی آنها بر اساس نوع فرآیند، شرایط عملیاتی، شرایط زیست محیطی و... انجام می شود. از آنجا که تعریف طراحی حلال یافتن ترکیبی است که خاصیت های مشخصی داشته باشد استفاده از طراحی ملکولی به کمک کامپیوتر (computer aided molecular design (camd)) یک راهکار مناسب است. در این جا برای روش های ترسیمی یک راهکار جهت یافتن گروه های ورودی به الگوریتم ارائه شده و سپس برای سیستم هایی با بیش از سه خاصیت تعمیم داده می شود. در الگوریتم های ارائه شده قبلی ترکیب های نهایی بر اساس یک مسئله بهینه سازی ساخته می شدند. اما تمام ترکیبات ممکن را نمی توان با استفاده از این روش پیدا کرد زیرا تبدیل مسئله به صورت بهینه سازی این مشکل را ایجاد می کند که ترکیبات بر اساس یک حداکثر سازی یا حداقل سازی تولید می شوند. حال ترکیباتی که ممکن است محدودیت ها را ارضاء کنند اما اهداف بهینه سازی حداکثر نشود به عنوان جواب شناخته نمی شوند بنابراین در این روش ها تمامی ترکیبات ممکن یافت نمی شوند و بعضی از ترکیبات مطلوب به دلیل مسیر طراحی کنار گذاشته می شوند. یک الگوریتم بهبود یافته بر اساس خوشه های خاصیت، روش سهم گروهی درجه اول ( group contribution method (gcm) ) و جایگشت ریاضی ارائه گردیده که توانایی یافتن تمامی ترکیبات مطلوب را دارد. مثال طراحی حلال شوینده روکش برای جوهر پرینت که در مقالات eljack, eden,et al. (2007) و nishanth g. chemmangattuvalappil (2009) حل شده است با الگوریتم ارائه شده حل گردید. بررسی نتایج بدست آمده نشان داد علاوه بر ترکیبات قبلی الگوریتم قادر به یافتن ترکیبات جدیدی نیز است و این اطمینان را می دهد که تمامی ترکیبات مطلوب مسئله از روش سهم گروهی درجه اول را پیدا می کند. در این الگوریتم روش تولید ملکول، تصادفی می باشد اما همگرایی آن قطعی است. هر دو راهکار ارائه شده تنها برای سیستم هایی قابل استفاده است که خواص آنها را بتوان از روش سهم گروهی پیش بینی نمود.