作者kalen123 (嘴炮男)
看板Chemistry
标题[闲谈] 化学合成路径设计的电脑软体发展
时间Wed Nov 20 14:29:30 2013
这篇的目的不是要找可以设计合成路径的软体,
而是单纯闲谈,
顺便问问版友的看法。
所以版主不要把它当成求档文,把我水桶了啊>_<
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刚在思考一个化合物的合成设计时,
想到一件很有趣的问题。
一般要做有机全合成的人,
在设计合成路径时,
都会采用Corey在1968年所提出的"合成子"概念,
将最终产物逆合成分析,
一步步推敲,直到可买到的原料为止。
但是合成子也不是万能的
1. 现实状况下,
能买到的原料种类是有限的,
有时会发生需要的产物买不到的情况。
2. 为了将逆合成所推导出的原料合成出来,
又或是原本的逆合成设计不良,
都会造成合成路径过长。
3. 即使原料存在,
但是单价贵的要命或是受到管制出口,
造成实际的购买困难。
4. 逆合成设计时,
主要看的是反应位置,
但其他官能基的存在会在实验当中埋下不确定的风险。
虽然这点可透过设计者的合成经验与资料搜寻能力来降低,
但是没人是不会犯错或没有个人偏见的,
再加上除了少数特定实验室是采取分工合作,集思广义的模式,
多数的情况通常是得主事者一个人思考,
所以难免有不足。
想到这里,
个人不禁又想到像是西洋棋电脑,
像是"深蓝"之流的。
这类电脑之所以能在与特级大师的比赛中胜出,
靠的是二点
1. 棋局资料库
人脑能记住的有限,
但对电脑而言,
唯一的问题只是记忆体够不够大。
2. 子力计算
西洋棋电脑将各个棋子依照机动力与特性分别给予固定的子力,
这里的子力是指该棋子的价值,
例如皇后的子力最高(不计国王),小兵最少。
当棋局还在已知范围内,
例如开局或残局,
电脑就会从资料库找资料分析;
当棋局已经进入新局面时,
就是单纯的子力计算。
透过电脑最擅长的暴力计算,
算出接下来十几步中分数最高的最佳解。
想到这里其实觉得很有趣,
因为逆合成分析所采取的策略其实和西洋棋大师的策略有异曲同工之处:
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辨认已知的模式(合成子),
并同时考虑对手(其他官能基)的干扰,
然後一步步的进逼。
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两者差别之在一个是已知结果,由後往前推;
一个是设法将现在局面导向对自己有利。
那麽像是深蓝之流的电脑是否有可能应用到全合成设计上呢?
子力的概念可转换为药品单位价钱,
已知的逆合成方法与药品的资讯也可以化为资料库。
个人预期的是:
当使用者输入要合成的的目标时,
电脑就能自动搜寻目标是否有市售商品,
如果没有,
再根据逆合成资料库一一分析各种可能的合成子与更之後的合成路径,
并且自动比对原料是否有市售,单位价钱、管制情况,
最後提供使用者可能的路径参考。
不过这种事,
个人应该不是第一个想到的,
再加上个人对於电脑辅助有机合成设计的主题其实并没有深入了解过。
在此仅是抛砖引玉,
与版上各位资深专家讨论看看。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.114.107.128
1F:推 hadessage:基本上合成以及纯化关键点没人会免费提供技术 11/20 17:04
2F:→ hadessage:进而导致所有从头考虑的步骤都是问题 现在一般用 11/20 17:04
3F:→ hadessage:Reaxys和SciFinder来做 其实已经差不多了 11/20 17:05
4F:→ hadessage:像基础药品要合成商用 还是要去找供应商 你的资料库要很 11/20 17:10
5F:→ hadessage:多人去建立 而且品质稳定性还有待考量 11/20 17:11
6F:推 jessti:西洋棋规则固定都要算成那样,复杂结构随时可能有特例 11/20 20:16
7F:→ jessti:何况有些反应是用径争或是时间可以控制的,几乎可以特化 11/20 20:17
8F:→ jessti:这种你怎麽写出general rule? 11/20 20:18
9F:推 jessti:逆合成也不只有拆解,碰到有氢化或脱氧不见得看的出来 11/20 20:23
10F:推 jessti:更狠的有重排根本就不直观,而且步骤短产率不一定高 11/20 20:26
11F:→ jessti:产率好的不见得能大量,也不一定便宜 11/20 20:28
12F:推 tallgeese05:我记得已经有公司发展相关的资料库及程式了 11/21 02:59
13F:→ tallgeese05:之前有听过演讲 不过忘记名字了 11/21 03:00
14F:→ tallgeese05:另外 目前主要的应用还是在於有几反应 11/21 03:01
15F:→ tallgeese05:这类系统的另一个用途在於预防犯罪 11/21 03:02
16F:→ tallgeese05:演讲中有提到政府大多都会规定某些药品不能随便买卖 11/21 03:03
17F:→ tallgeese05:因为有可能可以合成毒品或是毒性物质 但透过资料库 11/21 03:04
18F:→ tallgeese05:会发现其实有其他合成路径 可以从非管制物开始 11/21 03:04
19F:→ tallgeese05:而系统可以做的是连结到买卖记录 事先警示可能相关 11/21 03:06
20F:→ tallgeese05:单位可能有人意图不轨 听完演讲第一个想法是 11/21 03:06
21F:→ tallgeese05:有几组该不会要失业了吧 不过就像上面说的 详细的 11/21 03:07
22F:→ tallgeese05:反应条件没有这麽容易掌握 11/21 03:07
23F:推 zzxxzz:你的意思是应用Green's保护基附录那样来预测影响程度,但 11/21 06:37
24F:→ zzxxzz:资料量还是不够。 11/21 06:39
25F:推 jessti:毒品都两三步搞定,全合成带衰就20~30步还搞不定 11/21 13:46