JPH0740273B2 - 化学反応情報の記録・検索方法 - Google Patents
化学反応情報の記録・検索方法Info
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- JPH0740273B2 JPH0740273B2 JP62080708A JP8070887A JPH0740273B2 JP H0740273 B2 JPH0740273 B2 JP H0740273B2 JP 62080708 A JP62080708 A JP 62080708A JP 8070887 A JP8070887 A JP 8070887A JP H0740273 B2 JPH0740273 B2 JP H0740273B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bond
- ring
- type
- nodes
- reaction
- Prior art date
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、化学反応情報の記録・検索方法に関するもの
であり、さらに詳しくは、化学反応に関与する物質の構
造変化に関する情報の記録・検索方法に関するものであ
る。
であり、さらに詳しくは、化学反応に関与する物質の構
造変化に関する情報の記録・検索方法に関するものであ
る。
［発明の技術的背景］ 近年において、コンピュータの発達に伴ない、化学物
質、特に有機化合物の構造情報の記録方法について各種
の方法が提案され、利用されつつある。今日までに研究
され、解明された有機化合物および有機化学反応は膨大
な量にのぼるが、これらの既知の情報を有効に利用して
公知の化学物質または化学反応を短時間のうちに検索し
たり、さらには所望の特性を有する新規物質の合成方法
を見出すことが望まれている。そのためには、化学物質
および化学反応の表現形態として、技術者にとってその
構造的特徴を把握することが容易な従来の化学構造式の
代りに、コンピュータが処理できる（すなわち、コンピ
ュータが論理判断しうる）表現形態を開発し、利用する
ことが要求されている。
質、特に有機化合物の構造情報の記録方法について各種
の方法が提案され、利用されつつある。今日までに研究
され、解明された有機化合物および有機化学反応は膨大
な量にのぼるが、これらの既知の情報を有効に利用して
公知の化学物質または化学反応を短時間のうちに検索し
たり、さらには所望の特性を有する新規物質の合成方法
を見出すことが望まれている。そのためには、化学物質
および化学反応の表現形態として、技術者にとってその
構造的特徴を把握することが容易な従来の化学構造式の
代りに、コンピュータが処理できる（すなわち、コンピ
ュータが論理判断しうる）表現形態を開発し、利用する
ことが要求されている。
化学物質の記録方法としては、WLN（Wiswesser Linear
Notation）などの線型表記法および結合表による方法が
代表的なものであり、その詳細はたとえば、W.T.Wipke,
S.R.Heller,R.J.Feldmann,E.Hyde（Eds）：“Computer
Representation and Manipulation of Chemical Inform
ation"（John Wiley and Sons,New York,1974）［ウィ
プケ、ヘラー、フェルドマン、ハイド（編）：「化学情
報のコンピュータ表現および取扱い」（ジョン・ウィリ
ーアンドサンズ社）］に記載されている。結合表（conn
ection table）は、たとえば化学物質の構造式における
各原子の種類、それに結合する相手の原子および結合の
種類などを一覧表にまとめたものであり、上記の線型表
記法に比べて化学物質を原子単位で検索することができ
るとの利点がある。
Notation）などの線型表記法および結合表による方法が
代表的なものであり、その詳細はたとえば、W.T.Wipke,
S.R.Heller,R.J.Feldmann,E.Hyde（Eds）：“Computer
Representation and Manipulation of Chemical Inform
ation"（John Wiley and Sons,New York,1974）［ウィ
プケ、ヘラー、フェルドマン、ハイド（編）：「化学情
報のコンピュータ表現および取扱い」（ジョン・ウィリ
ーアンドサンズ社）］に記載されている。結合表（conn
ection table）は、たとえば化学物質の構造式における
各原子の種類、それに結合する相手の原子および結合の
種類などを一覧表にまとめたものであり、上記の線型表
記法に比べて化学物質を原子単位で検索することができ
るとの利点がある。
また、化学物質の構造変化（化学反応）に関する情報を
記録する方法についても提案されているが、今までのと
ころ満足できる表現方法は知られていない。たとえば、
化学反応に関する情報を記録する方法として反応コード
による方法があり、具体的にはJ.Valls,O.Scheiner:“C
hemical Information Systems",E.Ash,E.Hyde（Eds），
（Ellis Horwood Limited,1975）p.241-258［バール、
シャイナー：「化学情報システム」、アッシュ、ハイド
編（エリス・ホアウッド社）］に記載された方法、M.A.
Lobeck,Angew.Chem.Intern.Ed.Engl.,9,578（1970）
［ロベック、アンゲバンテ・ヒェミー・インターナショ
ナル・エディション・イン・イングリッシュ］に記載さ
れた方法、およびH.J.Ziegler,J.Chem.Inf.Comput.Sc
i.,19,141（1979）［ジーグラー、ジャーナル・オブ・
ケミカル・インフォメーション・アンド・コンピューテ
ーショナル・サイエンス］に記載された方法などがあ
る。この方法では化学反応表現の観点が固定されている
ために、新しい化学反応が見い出された場合に記録でき
ないとの欠点がある。また、化学物質の構造情報とその
変化の情報とが別個の形態で記録されているので有効な
情報検索を行なうことができないとの欠点がある。
記録する方法についても提案されているが、今までのと
ころ満足できる表現方法は知られていない。たとえば、
化学反応に関する情報を記録する方法として反応コード
による方法があり、具体的にはJ.Valls,O.Scheiner:“C
hemical Information Systems",E.Ash,E.Hyde（Eds），
（Ellis Horwood Limited,1975）p.241-258［バール、
シャイナー：「化学情報システム」、アッシュ、ハイド
編（エリス・ホアウッド社）］に記載された方法、M.A.
Lobeck,Angew.Chem.Intern.Ed.Engl.,9,578（1970）
［ロベック、アンゲバンテ・ヒェミー・インターナショ
ナル・エディション・イン・イングリッシュ］に記載さ
れた方法、およびH.J.Ziegler,J.Chem.Inf.Comput.Sc
i.,19,141（1979）［ジーグラー、ジャーナル・オブ・
ケミカル・インフォメーション・アンド・コンピューテ
ーショナル・サイエンス］に記載された方法などがあ
る。この方法では化学反応表現の観点が固定されている
ために、新しい化学反応が見い出された場合に記録でき
ないとの欠点がある。また、化学物質の構造情報とその
変化の情報とが別個の形態で記録されているので有効な
情報検索を行なうことができないとの欠点がある。
別に、化学物質の合成経路を設計する立場から案出され
た記録方法も知られている。たとえば、E.J.Corey,R.D.
Cramer,W.J.Howe,J.Am.Chem.Soc.,94,440（1972）［コ
ーリ、クラマー、ホウエ、ジャーナル・オブ・アメリカ
ン・ケミカル・ソサエティ］、I.Ugi,J.Bauer,J.Braud
t,J.Friedrich,J.Gasteiger,L.Jochum,W.Schubert,Ange
w.Chem.Intern.Ed.Engl.,18,111（1979）［ウギ、バウ
アー、ブラウト、フリードリッヒ、ガスタイガー、ジョ
ッチャム、シューベルト、アンゲバンテ・ヒェミー・イ
ンターナショナル・エディション・イン・イングリッシ
ュ］に記載された方法がある。しかしながら、この方法
は個々の化学反応を記録するのには適していない。
た記録方法も知られている。たとえば、E.J.Corey,R.D.
Cramer,W.J.Howe,J.Am.Chem.Soc.,94,440（1972）［コ
ーリ、クラマー、ホウエ、ジャーナル・オブ・アメリカ
ン・ケミカル・ソサエティ］、I.Ugi,J.Bauer,J.Braud
t,J.Friedrich,J.Gasteiger,L.Jochum,W.Schubert,Ange
w.Chem.Intern.Ed.Engl.,18,111（1979）［ウギ、バウ
アー、ブラウト、フリードリッヒ、ガスタイガー、ジョ
ッチャム、シューベルト、アンゲバンテ・ヒェミー・イ
ンターナショナル・エディション・イン・イングリッシ
ュ］に記載された方法がある。しかしながら、この方法
は個々の化学反応を記録するのには適していない。
また、化学反応の検索あるいは合成経路の設計をより短
時間で行ないかつ有用な情報を的確に得るために、化学
反応を反応型によって認識することができるのが望まし
く、具体的には個々の反応から予め反応型を導き出して
おいたり、可能な反応型の種類を数え上げそれに基づい
て個々の反応型を分類することが望まれている。
時間で行ないかつ有用な情報を的確に得るために、化学
反応を反応型によって認識することができるのが望まし
く、具体的には個々の反応から予め反応型を導き出して
おいたり、可能な反応型の種類を数え上げそれに基づい
て個々の反応型を分類することが望まれている。
本出願人は、虚遷移構造および／または結合表から環構
造を抽出したのち、この環構造を次の五種類の環構造： （Ｉ）開環の環、 （II）環開裂の環、 （III）閉環の環、 （IV）環生成の環、 （Ｖ）転位の環、 のいずれかに類別することからなる化学反応情報の処理
方法、および該環構造に関する情報を抽出することから
なる化学反応情報の処理方法について、既に特許出願し
ている（特願昭60-199920号）。この方法によれば、虚
遷移構造および／または結合表に現われる反応に固有の
環を抽出することができるものの、複数の環を含んでい
る場合には反応上の重要度に無関係に一義的に抽出され
るという欠点がある。
造を抽出したのち、この環構造を次の五種類の環構造： （Ｉ）開環の環、 （II）環開裂の環、 （III）閉環の環、 （IV）環生成の環、 （Ｖ）転位の環、 のいずれかに類別することからなる化学反応情報の処理
方法、および該環構造に関する情報を抽出することから
なる化学反応情報の処理方法について、既に特許出願し
ている（特願昭60-199920号）。この方法によれば、虚
遷移構造および／または結合表に現われる反応に固有の
環を抽出することができるものの、複数の環を含んでい
る場合には反応上の重要度に無関係に一義的に抽出され
るという欠点がある。
一方、環構造を有する化合物の基本環およびその抽出方
法については既に種々の定義および方法が試みられてい
る。たとえば代表的なものとしてM.Frerejacque,Bull.S
oc.Chim.Fr.,6,1008（1939）［フレールジャック、ビル
タン・ソサエティ・チミー・フランセ］には、化合物の
環系を記述するのに必要な最小限の環の数およびその基
本環の組（Fundamental Set）を抽出する方法が記載さ
れている。この方法によれば、最小限の環の数（Frerej
acque数）は、次式： ｍ＝ｂ−ａ＋１ （ただし、ｍはFrerejacque数であり、ａは環系に含ま
れる原子（ノード）の数であり、ｂは環系に含まれる結
合（辺）の数である） により求められる。また、環系に含まれる辺に番号１〜
ｂを付しておき、環系のうちの一つの環Riの辺を調べ
て、 ｊ番目の辺がRiの辺であるとき、 vij＝１ それ以外のとき、 vij＝０ とすると、環Riについて、 vi＝(vi1,vi2,…vij,…vib) なるベクトルが定義される。これにより、基本環はｍ個
の一次独立なベクトルvi（ただし、ｉは１〜ｍの範囲の
整数である）として得られる。これらのベクトルはｍ次
元のベクトル空間を張る。
法については既に種々の定義および方法が試みられてい
る。たとえば代表的なものとしてM.Frerejacque,Bull.S
oc.Chim.Fr.,6,1008（1939）［フレールジャック、ビル
タン・ソサエティ・チミー・フランセ］には、化合物の
環系を記述するのに必要な最小限の環の数およびその基
本環の組（Fundamental Set）を抽出する方法が記載さ
れている。この方法によれば、最小限の環の数（Frerej
acque数）は、次式： ｍ＝ｂ−ａ＋１ （ただし、ｍはFrerejacque数であり、ａは環系に含ま
れる原子（ノード）の数であり、ｂは環系に含まれる結
合（辺）の数である） により求められる。また、環系に含まれる辺に番号１〜
ｂを付しておき、環系のうちの一つの環Riの辺を調べ
て、 ｊ番目の辺がRiの辺であるとき、 vij＝１ それ以外のとき、 vij＝０ とすると、環Riについて、 vi＝(vi1,vi2,…vij,…vib) なるベクトルが定義される。これにより、基本環はｍ個
の一次独立なベクトルvi（ただし、ｉは１〜ｍの範囲の
整数である）として得られる。これらのベクトルはｍ次
元のベクトル空間を張る。
具体例として、次の化合物の構造式については二つのベ
クトルからなる三組の基本環が得られる。
クトルからなる三組の基本環が得られる。
さらに、M.Plotkin,J.Chem.Doc.,11,60（1971）［プロ
トキン、ジャーナル・オブ・ケミカル・ドキュメンテイ
ション］には、最小環の数および組（Smallest Set of
Smallest Rings、SSSRと略称する）を抽出する方法が記
載されている。この方法によれば、化合物に含まれる全
ての環を検出した後員数の小さい順に並べることにより
まず最小環がSSSRの成員と決定され、それ以外の環はそ
の前にSSSRの成員とされた環の一次結合で表わされない
とき（上記においては、一次独立であるとき）に限りSS
SRの成員とされ、かつ成員の数は上記Frerejacque数と
される。上記具体例では組１がSSSRと決定される。
トキン、ジャーナル・オブ・ケミカル・ドキュメンテイ
ション］には、最小環の数および組（Smallest Set of
Smallest Rings、SSSRと略称する）を抽出する方法が記
載されている。この方法によれば、化合物に含まれる全
ての環を検出した後員数の小さい順に並べることにより
まず最小環がSSSRの成員と決定され、それ以外の環はそ
の前にSSSRの成員とされた環の一次結合で表わされない
とき（上記においては、一次独立であるとき）に限りSS
SRの成員とされ、かつ成員の数は上記Frerejacque数と
される。上記具体例では組１がSSSRと決定される。
［発明の要旨］ 本発明は、化学反応情報に基づいて反応上重要な環構造
をコンピュータ処理が可能な表現形態で記録保存し、検
索するための処理方法を提供することをその目的とする
ものである。
をコンピュータ処理が可能な表現形態で記録保存し、検
索するための処理方法を提供することをその目的とする
ものである。
本発明は、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一
つの生成物質を生ずる化学反応の出発物質の構造と生成
物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて虚遷移構造
を作成し、（１）出発物質および生成物質に共通して存
在するノード間の結合、（２）出発物質のみに存在する
ノード間の結合、そして（３）生成物質のみに存在する
ノード間の結合をそれぞれ区別して表わす結合表を作成
する工程； 上記のノード間の結合を、少なくとも（１）の結合を含
むＡ型結合、（２）の結合のみからなるＢ型結合、そし
て（３）の結合のみからなるＣ型結合に分類する工程； 虚遷移構造に現われる環を少なくとも次の五種類の環に
分類する工程： （Ｉ）Ｂ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である開環の橋、 （II）Ｃ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である閉環の橋、 （III）Ｂ型結合とＣ型結合とをそれぞれ一つづつ含
み、かつそれ以外のノード間の結合がＡ型結合である転
位の橋、 （IV）Ａ型結合のみを含む不変環、 （Ｖ）上記（Ｉ）〜（IV）以外の環、 （Ｉ）〜（IV）の各種類の環について、下記の工程によ
りそれぞれ少なくとも一つの基本環を検出し、その基本
環を結合表もしくはコードとして表わす工程； ｉ）各環について、環の非隣接の二つのノードを直接に
結ぶ渡環Ａ型結合を検出する工程、 ii）各渡環Ａ型結合について、この結合と該環に含まれ
る上記（１）の結合のみを含む恒部分環を検出する工
程、そして iii）恒部分環が検出されない場合に該環を基本環と決
定し、恒部分環が検出された場合には該環を従属環と決
定する工程、 上記の化学反応の結合表、そして基本環に対応する結合
表もしくはコードを、コンピュータに付設された記録媒
体に記録保存する工程；そして 上記の記録保存された化学反応の結合表、そして基本環
に対応する結合表もしくはコードとを利用してコンピュ
ータでの処理を行なうことにより化学反応を検索する工
程； を含む化学反応情報の記録・検索方法にある。
つの生成物質を生ずる化学反応の出発物質の構造と生成
物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて虚遷移構造
を作成し、（１）出発物質および生成物質に共通して存
在するノード間の結合、（２）出発物質のみに存在する
ノード間の結合、そして（３）生成物質のみに存在する
ノード間の結合をそれぞれ区別して表わす結合表を作成
する工程； 上記のノード間の結合を、少なくとも（１）の結合を含
むＡ型結合、（２）の結合のみからなるＢ型結合、そし
て（３）の結合のみからなるＣ型結合に分類する工程； 虚遷移構造に現われる環を少なくとも次の五種類の環に
分類する工程： （Ｉ）Ｂ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である開環の橋、 （II）Ｃ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である閉環の橋、 （III）Ｂ型結合とＣ型結合とをそれぞれ一つづつ含
み、かつそれ以外のノード間の結合がＡ型結合である転
位の橋、 （IV）Ａ型結合のみを含む不変環、 （Ｖ）上記（Ｉ）〜（IV）以外の環、 （Ｉ）〜（IV）の各種類の環について、下記の工程によ
りそれぞれ少なくとも一つの基本環を検出し、その基本
環を結合表もしくはコードとして表わす工程； ｉ）各環について、環の非隣接の二つのノードを直接に
結ぶ渡環Ａ型結合を検出する工程、 ii）各渡環Ａ型結合について、この結合と該環に含まれ
る上記（１）の結合のみを含む恒部分環を検出する工
程、そして iii）恒部分環が検出されない場合に該環を基本環と決
定し、恒部分環が検出された場合には該環を従属環と決
定する工程、 上記の化学反応の結合表、そして基本環に対応する結合
表もしくはコードを、コンピュータに付設された記録媒
体に記録保存する工程；そして 上記の記録保存された化学反応の結合表、そして基本環
に対応する結合表もしくはコードとを利用してコンピュ
ータでの処理を行なうことにより化学反応を検索する工
程； を含む化学反応情報の記録・検索方法にある。
本発明の方法によれば、虚遷移構造から得られた結合表
として入力された化学反応情報に好適な処理を行なうこ
とにより、反応上重要な環構造を選択的に導き出すこと
ができる。特に、化学反応に多数の環が関与している場
合であっても反応上特徴的な特定の環のみを検出するこ
とができる。
として入力された化学反応情報に好適な処理を行なうこ
とにより、反応上重要な環構造を選択的に導き出すこと
ができる。特に、化学反応に多数の環が関与している場
合であっても反応上特徴的な特定の環のみを検出するこ
とができる。
本発明において虚遷移構造（imaginary transition str
ucture、以下においてITSと略称する）とは、化学反応
に関与する物質の構造変化を、（１）出発物質のみに存
在する結合、（２）生成物質のみに存在する結合および
（３）両者に共通に存在する結合からなる三種類に区別
して表わした二次元もしくは三次元の構造図（図形）を
いう。この構造図は、化合物についての従来の構造式お
よび三次元的構造図に準じて技術者が視覚的になじみや
すく、また容易に理解できる形態で化学反応を表わすこ
とができるものである。
ucture、以下においてITSと略称する）とは、化学反応
に関与する物質の構造変化を、（１）出発物質のみに存
在する結合、（２）生成物質のみに存在する結合および
（３）両者に共通に存在する結合からなる三種類に区別
して表わした二次元もしくは三次元の構造図（図形）を
いう。この構造図は、化合物についての従来の構造式お
よび三次元的構造図に準じて技術者が視覚的になじみや
すく、また容易に理解できる形態で化学反応を表わすこ
とができるものである。
また、結合表（connection table）は、化学反応におけ
るノードの種類、該ノードに結合する相手ノードおよび
上記三種類に区別して表わしたこれらノード間の結合な
どの組合せからなる簡単かつ明瞭な一覧表であり、そし
てこの結合表は化学反応情報をたいして大きな容量を必
要とせずに記録媒体に蓄積保存することができるもので
ある。特に、登録形態として結合表を用いることにより
コンピュータによる情報の処理が容易となり、化学反応
の登録を簡便に行なうことができるためこれらの情報の
蓄積、管理が容易となる。
るノードの種類、該ノードに結合する相手ノードおよび
上記三種類に区別して表わしたこれらノード間の結合な
どの組合せからなる簡単かつ明瞭な一覧表であり、そし
てこの結合表は化学反応情報をたいして大きな容量を必
要とせずに記録媒体に蓄積保存することができるもので
ある。特に、登録形態として結合表を用いることにより
コンピュータによる情報の処理が容易となり、化学反応
の登録を簡便に行なうことができるためこれらの情報の
蓄積、管理が容易となる。
上記虚遷移構造および結合表において、化学反応は基本
的に原子、原子団等からなるノード（節、node）とノー
ドとの間の結合についての簡易な表現で表わされ、かつ
反応系におけるノード間の結合は上記三種類に区別して
表わされている。そのために、コンピュータに記録保存
（登録）された結合表について、この結合の区別に着目
して簡単な図形処理もしくは演算処理を施すことによ
り、反応を理解する上で重要な環構造に関する情報、す
なわち『基本環集合』（Essential Set of Essential R
ings、ESERと略称する）を得ることができる。
的に原子、原子団等からなるノード（節、node）とノー
ドとの間の結合についての簡易な表現で表わされ、かつ
反応系におけるノード間の結合は上記三種類に区別して
表わされている。そのために、コンピュータに記録保存
（登録）された結合表について、この結合の区別に着目
して簡単な図形処理もしくは演算処理を施すことによ
り、反応を理解する上で重要な環構造に関する情報、す
なわち『基本環集合』（Essential Set of Essential R
ings、ESERと略称する）を得ることができる。
たとえば、虚遷移構造（ITS）に前記SSSRの方法を適用
しても反応上重要な環構造は不十分にしか検出すること
ができない。具体例として化学反応： を表わすITS: について、SSSRによれば次の三つの環が得られる。
しても反応上重要な環構造は不十分にしか検出すること
ができない。具体例として化学反応： を表わすITS: について、SSSRによれば次の三つの環が得られる。
1:｛2,3,4,5,6,7｝（六員環） 2:｛5,6,11｝（三員環） 3:｛5,8,9,10,11｝（五員環） これらの環以外に｛5,8,9,10,11,6｝からなる六員環は
反応により新たに形成される環（閉環の橋）として重要
であるが、SSSRでは検出されない。
反応により新たに形成される環（閉環の橋）として重要
であるが、SSSRでは検出されない。
本発明によれば、基本環の組として上記四つの環を過不
足なく検出することができる。
足なく検出することができる。
すなわち、虚遷移構造および／または結合表に含まれる
全ての環を抽出した後、これらの環を結合の区別に着目
して反応上特徴のある数種類に分類し、各種類ごとに基
本環を検出する。これにより、反応上重要であり合成上
有用な環構造を確実に検出することができる。
全ての環を抽出した後、これらの環を結合の区別に着目
して反応上特徴のある数種類に分類し、各種類ごとに基
本環を検出する。これにより、反応上重要であり合成上
有用な環構造を確実に検出することができる。
特に、化学反応構造に多数の環が重複して含まれている
場合には、より大きな環では非隣接である二個のノード
を結ぶ渡環結合に着目して、基本環であるかまたは基本
環に従属する環であるかを決定することができ、これに
より基本環のみを検出することができる。
場合には、より大きな環では非隣接である二個のノード
を結ぶ渡環結合に着目して、基本環であるかまたは基本
環に従属する環であるかを決定することができ、これに
より基本環のみを検出することができる。
また、本発明において、基本環集合（ESER）は反応の虚
遷移構造にならって二次元の図形の形態で得られるため
に、技術者は視覚的に理解しやすい。基本環はまた、結
合表の形態でもあるいはコードなどの文字、記号または
これらを組み合わせた形態でも表わすことができ、この
場合にはESERに関する情報を非常に簡易に表記すること
ができる。従って、該情報をコンピュータに登録するこ
とが容易であってかつ登録に大容量を要することがな
い。
遷移構造にならって二次元の図形の形態で得られるため
に、技術者は視覚的に理解しやすい。基本環はまた、結
合表の形態でもあるいはコードなどの文字、記号または
これらを組み合わせた形態でも表わすことができ、この
場合にはESERに関する情報を非常に簡易に表記すること
ができる。従って、該情報をコンピュータに登録するこ
とが容易であってかつ登録に大容量を要することがな
い。
本発明に係るESERにより、個々の化学反応を容易にかつ
的確に理解することができ、さらには分子設計、有機合
成設計などの応用的分野への足掛りとなる。また、ESER
を予め化学反応と対応付けて登録しておくことにより、
ESERを介して目的の反応を検索することができる。
的確に理解することができ、さらには分子設計、有機合
成設計などの応用的分野への足掛りとなる。また、ESER
を予め化学反応と対応付けて登録しておくことにより、
ESERを介して目的の反応を検索することができる。
ESERについて得られた図形、結合表および／またはコー
ド等はコンピュータに記録保存したり、あるいは白紙に
記録したりブラウン管などの画面に表示したりすること
ができる。
ド等はコンピュータに記録保存したり、あるいは白紙に
記録したりブラウン管などの画面に表示したりすること
ができる。
そして、登録されたESER情報に基づいて化学反応に関す
る情報検索を短時間のうちに効率良く行なうことができ
るため、技術者の個々の研究において情報の収集、調査
等に要する時間を短縮化し、かつ得られる情報の密度を
高めることが可能であり、研究を効率的に進めることが
できる。
る情報検索を短時間のうちに効率良く行なうことができ
るため、技術者の個々の研究において情報の収集、調査
等に要する時間を短縮化し、かつ得られる情報の密度を
高めることが可能であり、研究を効率的に進めることが
できる。
これらの利点に加えて、本発明の方法によって得られる
ESER情報と既に入力されている化学反応情報とを組み合
わせて利用することにより、更には該化学反応情報から
得られる化学物質情報をも合わせて利用することによ
り、薬品製造等に携わる技術者にとって要望が大である
化学物質の構造解析、分子設計（molecular modelin
g）、有機合成経路設計（heuristic analysisof organi
c synthesis）を行なうことが可能である。さらに、化
学物質の部分構造検索、構造−活性相関、未知化合物の
構造自動決定、および複雑な化合物をある条件下で反応
させた場合の反応機構および反応生成物の予測（mechan
istic evaluation of organic reaction）などを短時間
のうちに十分実用可能な範囲で行なうことが可能であ
る。
ESER情報と既に入力されている化学反応情報とを組み合
わせて利用することにより、更には該化学反応情報から
得られる化学物質情報をも合わせて利用することによ
り、薬品製造等に携わる技術者にとって要望が大である
化学物質の構造解析、分子設計（molecular modelin
g）、有機合成経路設計（heuristic analysisof organi
c synthesis）を行なうことが可能である。さらに、化
学物質の部分構造検索、構造−活性相関、未知化合物の
構造自動決定、および複雑な化合物をある条件下で反応
させた場合の反応機構および反応生成物の予測（mechan
istic evaluation of organic reaction）などを短時間
のうちに十分実用可能な範囲で行なうことが可能であ
る。
［発明の構成］ 本発明の化学反応情報の記録・検索方法においては、ノ
ード間の結合を出発物質のみに存在する結合、生成物質
のみに存在する結合および両者に共通に存在する結合か
らなる三種類に区別して表現した虚遷移構造および／ま
たは結合表として表わされている化学反応情報につい
て、まず反応に関与する環を抽出した後得られた環を結
合の種類に基づいて類別し、次いで特定の結合に着目し
て各種類ごとに基本環を検出する操作が行なわれ、これ
により反応を記述する上で重要な基本環集合に関する情
報が図形、結合表および／またはコードとして得られ
る。
ード間の結合を出発物質のみに存在する結合、生成物質
のみに存在する結合および両者に共通に存在する結合か
らなる三種類に区別して表現した虚遷移構造および／ま
たは結合表として表わされている化学反応情報につい
て、まず反応に関与する環を抽出した後得られた環を結
合の種類に基づいて類別し、次いで特定の結合に着目し
て各種類ごとに基本環を検出する操作が行なわれ、これ
により反応を記述する上で重要な基本環集合に関する情
報が図形、結合表および／またはコードとして得られ
る。
本発明において化学反応を記述するのに用いられる虚遷
移構造および結合表について、酢酸エチルを塩酸によっ
て加水分解する反応を例に挙げて説明する。
移構造および結合表について、酢酸エチルを塩酸によっ
て加水分解する反応を例に挙げて説明する。
この化学反応は、 CH3COOCH2CH3+H2O+HCl→CH3COOH+CH3CH2OH+HCl（反応式
２） で表わされる。反応の虚遷移構造（ITS）はたとえば以
下のように表わすことができる。
２） で表わされる。反応の虚遷移構造（ITS）はたとえば以
下のように表わすことができる。
ここで、 出発物質および生成物質に共通して存在する結合を表わ
し、 出発物質にのみ存在する結合を表わし、そして 生成物質にのみ存在する結合を表わしている。
し、 出発物質にのみ存在する結合を表わし、そして 生成物質にのみ存在する結合を表わしている。
すなわち、虚遷移構造（ITS）とは、出発物質の構造と
生成物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて、各ノ
ード間の結合を上記ｉ）〜iii）の三種類で区別した二
次元もしくは三次元の構造をいう。なお、『トポロジカ
ルに重ね合わせる』とは具体的に、出発物質の構造に現
われるノードと生成物質の構造に現われるノードとを一
致させてこれらの構造を一つに組み合わせることをい
う。
生成物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて、各ノ
ード間の結合を上記ｉ）〜iii）の三種類で区別した二
次元もしくは三次元の構造をいう。なお、『トポロジカ
ルに重ね合わせる』とは具体的に、出発物質の構造に現
われるノードと生成物質の構造に現われるノードとを一
致させてこれらの構造を一つに組み合わせることをい
う。
本発明に係る虚遷移構造（ITS）において、化学反応に
関与する物質のノードは、原系（出発物質群）および生
成系（生成物質群）に含まれる原子を単位として表わさ
れていてもよいし、あるいはメチル基［上記ノード１、
５］、メチレン基［上記ノード４］のような官能基など
の原子団単位で表わされてもよい。また、化学反応を表
現するに際して、原系および生成系に現われるノードは
一部省略して表わされていてもよい。
関与する物質のノードは、原系（出発物質群）および生
成系（生成物質群）に含まれる原子を単位として表わさ
れていてもよいし、あるいはメチル基［上記ノード１、
５］、メチレン基［上記ノード４］のような官能基など
の原子団単位で表わされてもよい。また、化学反応を表
現するに際して、原系および生成系に現われるノードは
一部省略して表わされていてもよい。
また、三種類の結合の区別は上記ｉ）〜iii）のような
記号による表示に限定されるものではなく、たとえば数
字（１、２、３）等の簡単な文字による表示、あるいは
色彩（黒色、赤色、緑色）による色分け表示など利用者
が五感により判断でき、かつコンピュータ処理が可能で
ある限り、いかなる手段が用いられていてもよい。
記号による表示に限定されるものではなく、たとえば数
字（１、２、３）等の簡単な文字による表示、あるいは
色彩（黒色、赤色、緑色）による色分け表示など利用者
が五感により判断でき、かつコンピュータ処理が可能で
ある限り、いかなる手段が用いられていてもよい。
以下本発明において、 ｉ）出発物質および生成物質に共通の結合 を『無色の結合』または恒結合（par-bond）と呼び、 ii）出発物質にのみ存在する結合 を『出結合』（out-bond）と呼び、 iii）生成物質にのみ存在する結合 を『入結合』（in-bond）と呼び、 そして、出結合と入結合とを総称して『有色の結合』と
呼び、また虚遷移構造に現われるこれら三種の結合を総
称して『虚結合』あるいは『ITS結合』と呼ぶことにす
る。
呼び、また虚遷移構造に現われるこれら三種の結合を総
称して『虚結合』あるいは『ITS結合』と呼ぶことにす
る。
具体的に、本発明における虚遷移構造に現われる結合の
種類を第１表にまとめて示す。なお、第１表において横
の数値は結合の出入の指標を意味する。
種類を第１表にまとめて示す。なお、第１表において横
の数値は結合の出入の指標を意味する。
第１表において、たとえば記号 で表わされた結合は単入結合（single in-bond）であっ
て、一対の数字（０＋１）で表わすことができる。ここ
で、０は反応前の原系において結合が存在しないことを
意味し、＋１は反応後の生成系において単結合が生じて
いることを意味する。同様にして、 で表わされた結合は単出結合（single out-bond）であ
って（１−１）で表わし、反応前の原系において単結合
が存在するが反応後の生成系において単結合が消滅して
いることを意味する。また、（２−１）で表わされる結
合は単出の二重結合（double bond singly cleaved）で
あり、 で表記される。
て、一対の数字（０＋１）で表わすことができる。ここ
で、０は反応前の原系において結合が存在しないことを
意味し、＋１は反応後の生成系において単結合が生じて
いることを意味する。同様にして、 で表わされた結合は単出結合（single out-bond）であ
って（１−１）で表わし、反応前の原系において単結合
が存在するが反応後の生成系において単結合が消滅して
いることを意味する。また、（２−１）で表わされる結
合は単出の二重結合（double bond singly cleaved）で
あり、 で表記される。
このように結合の種類はまた、一対の数字： （a,b）［ただし、ａは出発物質における結合多重度を
表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重度の
変化を表わす整数である］ で表わすことができ、これを『複素結合数』（complex
bond number）または『虚多重度』（imaginary multipl
icity）と呼ぶことにする。なお、（a,b）の表記のうち
コンマ（，）は省略してもよい。この表記によれば、結
合多重度が二以上であっても簡潔に表わすことができ
る。また、記憶容量をそれほど必要としなく、かつ直接
にコンピュータ処理が可能である点で化学反応の記録保
存に特に好ましいものであり、以下に述べる結合表の作
成に際して好適に用いられる表現方法である。
表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重度の
変化を表わす整数である］ で表わすことができ、これを『複素結合数』（complex
bond number）または『虚多重度』（imaginary multipl
icity）と呼ぶことにする。なお、（a,b）の表記のうち
コンマ（，）は省略してもよい。この表記によれば、結
合多重度が二以上であっても簡潔に表わすことができ
る。また、記憶容量をそれほど必要としなく、かつ直接
にコンピュータ処理が可能である点で化学反応の記録保
存に特に好ましいものであり、以下に述べる結合表の作
成に際して好適に用いられる表現方法である。
あるいはまた、化学反応は、各ノード、該ノードに結合
する結合相手のノードおよび該ノード間の結合に関する
情報を含む結合表（connection table）として表わされ
る。
する結合相手のノードおよび該ノード間の結合に関する
情報を含む結合表（connection table）として表わされ
る。
上記エステルの加水分解反応についての結合表を第２表
に示す。なお、結合表は各ノードの二次元座標（xy座
標）に関する情報をも包含している。
に示す。なお、結合表は各ノードの二次元座標（xy座
標）に関する情報をも包含している。
第２表に示すように、結合表は反応に関与する原系（酢
酸エチル、水、塩酸）および生成系（酢酸、エタノー
ル、塩酸）について、全てのノード、その二次元座標
（ノード１を原点としている）各ノードに結合する全て
のノードおよびこれらノード間の結合の種類がノード番
号順に記載された一覧表である。
酸エチル、水、塩酸）および生成系（酢酸、エタノー
ル、塩酸）について、全てのノード、その二次元座標
（ノード１を原点としている）各ノードに結合する全て
のノードおよびこれらノード間の結合の種類がノード番
号順に記載された一覧表である。
なお、反応の虚遷移構造に基づいて結合表を作成するこ
とが可能であり、逆に結合表が各ノードの位置情報を含
んでいる場合には結合表から虚遷移構造を作成すること
ができる。換言すれば、虚遷移構造と結合表とは化学反
応情報の登録および表示形態として表裏一体の関係をな
すものと言える。
とが可能であり、逆に結合表が各ノードの位置情報を含
んでいる場合には結合表から虚遷移構造を作成すること
ができる。換言すれば、虚遷移構造と結合表とは化学反
応情報の登録および表示形態として表裏一体の関係をな
すものと言える。
結合表には、上記のように各ノードの位置座標等に関す
る入力情報が併記されていてもよい。また、結合表には
付加情報として所望により、各ノードの電荷および立体
化学等に関する情報；反応に関与する化学物質の各種の
物性値、スペクトル情報；および反応のエンタルピー、
温度、時間、使用する触媒、雰囲気、反応相、反応の収
率、副生成物の有無等に関する情報が記載されていても
よい。さらに、結合表には化学反応情報の蓄積、管理お
よび検索を容易にするために、各別に反応名、反応番号
などが付されていてもよい。
る入力情報が併記されていてもよい。また、結合表には
付加情報として所望により、各ノードの電荷および立体
化学等に関する情報；反応に関与する化学物質の各種の
物性値、スペクトル情報；および反応のエンタルピー、
温度、時間、使用する触媒、雰囲気、反応相、反応の収
率、副生成物の有無等に関する情報が記載されていても
よい。さらに、結合表には化学反応情報の蓄積、管理お
よび検索を容易にするために、各別に反応名、反応番号
などが付されていてもよい。
結合表のコンピュータへの登録は、コンピュータ内の主
記憶装置に記録保存することにより行なってもよいし、
あるいは適当な記録媒体（磁気ディスク、光ディスク、
磁気テープなど）を介して記録保存してもよい。
記憶装置に記録保存することにより行なってもよいし、
あるいは適当な記録媒体（磁気ディスク、光ディスク、
磁気テープなど）を介して記録保存してもよい。
また、登録された結合表は、適当な記録装置によりプレ
インペーパーなど各種の記録材料上に記録したり、ある
いはコンピュータや電子機器に接続したカラーブラウン
管などに表示（グラフィックディスプレイ）することが
できる。
インペーパーなど各種の記録材料上に記録したり、ある
いはコンピュータや電子機器に接続したカラーブラウン
管などに表示（グラフィックディスプレイ）することが
できる。
虚遷移構造および／または結合表の詳細については、本
出願人による特願昭60-177345号および特願昭60-180875
号の各明細書に記載されている。また、電荷を含む虚遷
移構造（DITS）および結合表、立体的な虚遷移構造（IT
SS）および結合表の詳細についてはそれぞれ、本出願人
による特願昭60-298603号、同60-298604号に記載されて
いる。
出願人による特願昭60-177345号および特願昭60-180875
号の各明細書に記載されている。また、電荷を含む虚遷
移構造（DITS）および結合表、立体的な虚遷移構造（IT
SS）および結合表の詳細についてはそれぞれ、本出願人
による特願昭60-298603号、同60-298604号に記載されて
いる。
上記ITS2および第２表の結合表に、原系および生成系を
抽出する操作［それぞれ、『原系への投影』（projecti
on to the starting stage、PSと略称する）、『生成系
への投影』（projection to the product stage、PPと
略称する）］を行なうことにより、出発物質および生成
物質が得られる。ここで、ITSについてのPS操作は以下
に示すように、ITS2から を削除して とみなす操作であり、PP操作はITS2から出結合を削除し
て入結合を恒結合とみなす操作である。
抽出する操作［それぞれ、『原系への投影』（projecti
on to the starting stage、PSと略称する）、『生成系
への投影』（projection to the product stage、PPと
略称する）］を行なうことにより、出発物質および生成
物質が得られる。ここで、ITSについてのPS操作は以下
に示すように、ITS2から を削除して とみなす操作であり、PP操作はITS2から出結合を削除し
て入結合を恒結合とみなす操作である。
PSおよびPP操作の詳細については、本出願人による特願
昭60-185386号に記載されている。
昭60-185386号に記載されている。
以下に、本発明の方法を具体例に挙げて説明する。
第一に、虚遷移構造および／または結合表に現われる環
（これをITS環と称する）を全て抽出する。ITS環とは、
ノードとノードがITS結合（恒結合、出結合および入結
合）で結合された環状構造をいう。
（これをITS環と称する）を全て抽出する。ITS環とは、
ノードとノードがITS結合（恒結合、出結合および入結
合）で結合された環状構造をいう。
次いで、ITS環をノード間の結合に基づいて分類する。
そのためにはまず、複素結合数（a,b）で表わされたITS
結合を次の三種類に分類する。
そのためにはまず、複素結合数（a,b）で表わされたITS
結合を次の三種類に分類する。
Ａ型結合:a≠0,a＋ｂ≠０ Ｂ型結合:a＋ｂ＝０ Ｃ型結合:a＝０ すなわち、第３表に示すように分類する。これにより、
各ノード間の結合は結合多重度に関係なく、反応の前後
において結合が存在するＡ型結合、反応により結合が切
れるＢ型結合および反応により結合が形成されるＣ型結
合に分類される。
各ノード間の結合は結合多重度に関係なく、反応の前後
において結合が存在するＡ型結合、反応により結合が切
れるＢ型結合および反応により結合が形成されるＣ型結
合に分類される。
次いで、ITS環をノード間の結合の種類に基づいて次の
五種類に分類する。
五種類に分類する。
（Ｉ）開環の橋（bridge of ring opening） Ｂ型結合をｐ個（ただし、ｐは１≦ｐ≦ｍの範囲の整数
であり、ｍは環の員数である）含み、かつそれ以外のノ
ード間の結合がＡ型結合である環であり、それをｐ次開
環橋（BOpと略称する）という。
であり、ｍは環の員数である）含み、かつそれ以外のノ
ード間の結合がＡ型結合である環であり、それをｐ次開
環橋（BOpと略称する）という。
（II）閉環の橋（bridge of ring closure） Ｃ型結合をｑ個（ただし、ｑは１≦ｑ≦ｍの範囲の整数
であり、ｍは環の員数である）含み、かつそれ以外のノ
ード間の結合がＡ型結合である環であり、これをｑ次閉
環の橋BOqと略称する）という。
であり、ｍは環の員数である）含み、かつそれ以外のノ
ード間の結合がＡ型結合である環であり、これをｑ次閉
環の橋BOqと略称する）という。
（III）転位の橋（bridge of rearrangement） Ｂ型結合およびＣ型結合をそれぞれ一つ含み、かつそれ
以外のノード間の結合がＡ型結合である環である（BRと
略称する）。
以外のノード間の結合がＡ型結合である環である（BRと
略称する）。
（IV）不変環（invariant rings） Ａ型結合のみを含む環である（IRと略称する）。
（Ｖ）その他の環（trivial rings） 上記（Ｉ）〜（IV）以外の環であり、トリビアルな環
（TRと略称する）という。
（TRと略称する）という。
これら五種類の環の分類をまとめて第４表に示す。
一例として、ディールス・アルダー反応： からは六つのITS環を抽出することができ、各環は次に
示すように上記五種類のいずれかに分類される。
示すように上記五種類のいずれかに分類される。
1:［６］1-2-3-4-5-6-1 BC2 2:［９］1-2-3-4-5-6-7-8-9-1 BC2＊ 3:［５］1-2-10-5-6-1 BC2 4:［８］1-2-10-5-6-7-8-9-1 BC2＊ 5:［５］1-6-7-8-9-1 IR 6:［５］2-3-4-5-10-2 IR 第二に、トリビアルな環を除いた四種類の環それぞれに
ついて一つ以上の基本環の検出を行なう。たとえば、上
記ITS3には四つの閉環の橋と二つの不変環が含まれてお
り、閉環の橋および不変環それぞれにつき少なくとも一
つの基本環を検出することになる。
ついて一つ以上の基本環の検出を行なう。たとえば、上
記ITS3には四つの閉環の橋と二つの不変環が含まれてお
り、閉環の橋および不変環それぞれにつき少なくとも一
つの基本環を検出することになる。
まず、各ITS環について渡環Ａ型結合を検出する。渡環
Ａ型結合（transannular type A bonds、TATA結合と略
称する）とは、任意のITS環において非隣接の二つのノ
ードを直接に結ぶＡ型結合をいう。渡環Ａ型結合は、一
つのITS環において相隣っていない二つのノードの間に
恒結合があるか否かを順次調べることにより検出するこ
とができる。上記ITS3の環２において結合1-6がTATA結
合である。
Ａ型結合（transannular type A bonds、TATA結合と略
称する）とは、任意のITS環において非隣接の二つのノ
ードを直接に結ぶＡ型結合をいう。渡環Ａ型結合は、一
つのITS環において相隣っていない二つのノードの間に
恒結合があるか否かを順次調べることにより検出するこ
とができる。上記ITS3の環２において結合1-6がTATA結
合である。
次に、各渡環Ａ型結合について恒部分環を検出する。恒
部分環（par-subrings）とは、任意のITS環に含まれる
結合の集合Ｒに対して、Ｒの部分集合Ｓ（Ｓ⊂Ｒ）が、 １）Ｓの成員結合は全てＡ型結合である、 ２）Ｓの全結合と一つの適当なTATA結合の和集合はITS
環を構成する、 の二つの条件を満足する場合におけるＳをいう。恒部分
環は、ITS環について検出されたTATA結合と該環に含ま
れる恒結合とからなる環があるか否かを調べることによ
り検出することができる。
部分環（par-subrings）とは、任意のITS環に含まれる
結合の集合Ｒに対して、Ｒの部分集合Ｓ（Ｓ⊂Ｒ）が、 １）Ｓの成員結合は全てＡ型結合である、 ２）Ｓの全結合と一つの適当なTATA結合の和集合はITS
環を構成する、 の二つの条件を満足する場合におけるＳをいう。恒部分
環は、ITS環について検出されたTATA結合と該環に含ま
れる恒結合とからなる環があるか否かを調べることによ
り検出することができる。
恒部分環が検出されない場合には、該ITS環は基本環で
あると決定する。また、恒部分環が検出された場合に
は、該ITS環は従属環であると決定する。ここで、従属
環（dependent rings）とは少なくとも一つの恒部分環
を有するITS環をいう。
あると決定する。また、恒部分環が検出された場合に
は、該ITS環は従属環であると決定する。ここで、従属
環（dependent rings）とは少なくとも一つの恒部分環
を有するITS環をいう。
また、基本ITS環（essential rings of ITS、ERITSと略
称する）とは、任意のITS環に含まれる結合の集合Ｒ が、該ITS環と同じ種類の環であって恒部分環を有する
環（すなわち従属環）の結合の集合Ri［（R1R2…Rm）＝
Ｒ、ただし、ｍは着目するITS環と同種類の従属環の数
である］のうち｜i｜＜|R|（｜Ri｜および|R|はそれぞ
れ集合の元の数である）なる条件を満足するRiの任意の
和集合∪ｊＲｊの全ての組合せに対して、 Ｒ∩（∪ｊＲｊ）≠０ （ただし、ｉおよびｊはそれぞれ１≦ｉ≦ｍおよび１≦
ｊ≦ｍの範囲の整数である） なる条件を満足する場合におけるＲをいう。なお確実を
期するために、Riについては｜R1∩R|≧２なる条件も考
慮するのが望ましい。
称する）とは、任意のITS環に含まれる結合の集合Ｒ が、該ITS環と同じ種類の環であって恒部分環を有する
環（すなわち従属環）の結合の集合Ri［（R1R2…Rm）＝
Ｒ、ただし、ｍは着目するITS環と同種類の従属環の数
である］のうち｜i｜＜|R|（｜Ri｜および|R|はそれぞ
れ集合の元の数である）なる条件を満足するRiの任意の
和集合∪ｊＲｊの全ての組合せに対して、 Ｒ∩（∪ｊＲｊ）≠０ （ただし、ｉおよびｊはそれぞれ１≦ｉ≦ｍおよび１≦
ｊ≦ｍの範囲の整数である） なる条件を満足する場合におけるＲをいう。なお確実を
期するために、Riについては｜R1∩R|≧２なる条件も考
慮するのが望ましい。
上記ITS3の環２は恒部分環｛1-6-7-8-9-1｝を有してい
るから従属環である。ITS3において環２と４（＊印）が
従属環である。
るから従属環である。ITS3において環２と４（＊印）が
従属環である。
さらに、基本環を決定する前に、恒部分環の検出されな
いITS環について該ITS環と同種類の二つ以上の従属環を
組み合わせて該ITS環が形成されるか否かを調べるのが
好ましい。従属環の組合せによりITS環が形成される場
合には、恒部分環が検出された場合と同等に扱う。すな
わち、該ITS環は従属環と決定する。たとえば、ITS4: に現われるITS環１〜3: 1:［11］1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-1 BO1 2:［９］1-2-3-4-5-6-7-8-12-1 BO1＊ 3:［９］1-12-5-6-7-8-9-10-11-1 BO1＊ において、環２、３はそれぞれ恒部分環｛1-2-3-4-5-12
-1｝および｛1-12-8-9-10-11-1｝を有しており、従属環
である。一方、環１については恒部分環が検出されない
が従属環２と３を組み合わせることにより環１が得られ
るから、従属環と決定される。
いITS環について該ITS環と同種類の二つ以上の従属環を
組み合わせて該ITS環が形成されるか否かを調べるのが
好ましい。従属環の組合せによりITS環が形成される場
合には、恒部分環が検出された場合と同等に扱う。すな
わち、該ITS環は従属環と決定する。たとえば、ITS4: に現われるITS環１〜3: 1:［11］1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-1 BO1 2:［９］1-2-3-4-5-6-7-8-12-1 BO1＊ 3:［９］1-12-5-6-7-8-9-10-11-1 BO1＊ において、環２、３はそれぞれ恒部分環｛1-2-3-4-5-12
-1｝および｛1-12-8-9-10-11-1｝を有しており、従属環
である。一方、環１については恒部分環が検出されない
が従属環２と３を組み合わせることにより環１が得られ
るから、従属環と決定される。
このようにして、ITS環の種類ごとに一つ以上の基本環
を検出することができ、一つのITSについて検出された
一連の基本環を基本ITS環集合（essential set of esse
ntial rings、ESER）という。
を検出することができ、一つのITSについて検出された
一連の基本環を基本ITS環集合（essential set of esse
ntial rings、ESER）という。
上記ITS3において、従属環２、４を組み合わせても新た
な従属環は検出されず、従ってESERは環１、３、５、６
である。
な従属環は検出されず、従ってESERは環１、３、５、６
である。
なお、上述したESERは反応を表わすITSに限られず、前
記PS、PP操作により得られる原系および生成系における
環の解析にも有効である。この場合に、渡環Ａ型結合が
検出されればすなわち恒部分環が存在することを意味す
るから、恒部分環の検出を省略することができる。
記PS、PP操作により得られる原系および生成系における
環の解析にも有効である。この場合に、渡環Ａ型結合が
検出されればすなわち恒部分環が存在することを意味す
るから、恒部分環の検出を省略することができる。
一例として上記ITS3については、 ESER:ITS3 ［５］IR ［５］IR ［５］BC2 ［６］BC2 原系 ［５］、［５］ 生成系 ［５］、［５］、［５］、［６］ がそれぞれ得られる。本発明のESERによれば、ITS3およ
びその生成系の基本環集合に六員環を含ませることがで
きる。この六員環は従来のSSSRでは検出できないもので
あり、この点で本発明の方法は優れている。
びその生成系の基本環集合に六員環を含ませることがで
きる。この六員環は従来のSSSRでは検出できないもので
あり、この点で本発明の方法は優れている。
得られた基本ITS環集合（ESER）はコンピュータに記録
保存（登録）してもよいし、あるいは好適な表示記録手
段を介して表示もしくは記録してもよい。この際に、ES
ERは反応のITSまたは結合表に附随させてもよいし、あ
るいは別個独立に登録してESERファイルを作成し、反応
のITSまたは結合表と対応付けておいてもよい。また、
情報の蓄積、管理および検索を容易にするためにESERに
番号を付してもよいし、更にコード化してもよいし、あ
るいはまたESERごとに共通の反応名を一緒に登録しても
よい。コンピュータへの登録および表示記録は、前述し
た方法と同様の方法により行なうことができる。
保存（登録）してもよいし、あるいは好適な表示記録手
段を介して表示もしくは記録してもよい。この際に、ES
ERは反応のITSまたは結合表に附随させてもよいし、あ
るいは別個独立に登録してESERファイルを作成し、反応
のITSまたは結合表と対応付けておいてもよい。また、
情報の蓄積、管理および検索を容易にするためにESERに
番号を付してもよいし、更にコード化してもよいし、あ
るいはまたESERごとに共通の反応名を一緒に登録しても
よい。コンピュータへの登録および表示記録は、前述し
た方法と同様の方法により行なうことができる。
以下に本発明の方法を実施例を用いて更に説明する。
［実施例１］ディールス・アルダー付加 この反応のITS: から、全てのITS環を抽出した。
次に、各ITS環に含まれている結合の種類と数により環
を分類した後、渡環Ａ型結合の有無および恒部分環の有
無を調べ、これにより基本ITS環を決定した。さらに、
原系および生成系についても同様の操作を行なうことに
より基本環を決定した。
を分類した後、渡環Ａ型結合の有無および恒部分環の有
無を調べ、これにより基本ITS環を決定した。さらに、
原系および生成系についても同様の操作を行なうことに
より基本環を決定した。
その結果をまとめて第５表に示す。
なお、第５表および以下の表において、MULTIはTATA結
合の数を意味する。MLTは恒部分環の数を意味し、従属
環の組合せによって新たに環が形成される場合も１とし
て加えられている。従って、 MULT＝ 0:基本環 MULT＝ 1:従属環 MULT＝−1:環が存在しない を意味する。また、ER-SおよびER-Pはそれぞれ原系およ
び生成系における恒部分環の数、すなわち基本環である
かまたは従属環であるかを意味する。
合の数を意味する。MLTは恒部分環の数を意味し、従属
環の組合せによって新たに環が形成される場合も１とし
て加えられている。従って、 MULT＝ 0:基本環 MULT＝ 1:従属環 MULT＝−1:環が存在しない を意味する。また、ER-SおよびER-Pはそれぞれ原系およ
び生成系における恒部分環の数、すなわち基本環である
かまたは従属環であるかを意味する。
［実施例２］ この反応のITS: について、実施例１の方法と同様の操作を行なうことに
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第６表に示す。
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第６表に示す。
［実施例３］ピナコール転位 この反応のITS: について、実施例１の方法と同様の操作を行なうことに
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第７表に示す。
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第７表に示す。
［実施例４］ベックマン転位 この反応のITS: について、実施例１の方法と同様の操作を行なうことに
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第８表に示す。
より基本ITS環、並びに原系および生成系の基本環を決
定した。その結果をまとめて第８表に示す。
［実施例５］ について、実施例１の方法と同様の操作を行なうことに
より化合物の基本環を決定した。その結果をまとめて第
９表および第１図に示す。
より化合物の基本環を決定した。その結果をまとめて第
９表および第１図に示す。
第１図は、上記多環化合物に含まれる個々の環を示す構
造図である。
造図である。
本発明のESERにより基本環として、環１、２、３、４、
５、８の六つが検出された。一方、前記従来のSSSRでは
環１、２、３、４の四つの基本環しか得られず、本発明
の方法が優れていることが明らかである。
５、８の六つが検出された。一方、前記従来のSSSRでは
環１、２、３、４の四つの基本環しか得られず、本発明
の方法が優れていることが明らかである。
第１図は、多環化合物に含まれる環を示す構造図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも一つの出発物質から少なくとも
一つの生成物質を生ずる化学反応の出発物質の構造と生
成物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて虚遷移構
造を作成し、（１）出発物質および生成物質に共通して
存在するノード間の結合、（２）出発物質のみに存在す
るノード間の結合、そして（３）生成物質のみに存在す
るノード間の結合をそれぞれ区別して表わす結合表を作
成する工程； 上記のノード間の結合を、少なくとも（１）の結合を含
むＡ型結合、（２）の結合のみからなるＢ型結合、そし
て（３）の結合のみからなるＣ型結合に分類する工程； 虚遷移構造に現われる環を少なくとも次の五種類の環に
分類する工程： （Ｉ）Ｂ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である開環の橋、 （II）Ｃ型結合を一つ以上含み、かつそれ以外のノード
間の結合がＡ型結合である閉環の橋、 （III）Ｂ型結合とＣ型結合とをそれぞれ一つづつ含
み、かつそれ以外のノード間の結合がＡ型結合である転
位の橋、 （IV）Ａ型結合のみを含む不変環、 （Ｖ）上記（Ｉ）〜（IV）以外の環、 （Ｉ）〜（IV）の各種類の環について、下記の工程によ
りそれぞれ少なくとも一つの基本環を検出し、その基本
環を結合表もしくはコードとして表わす工程； ｉ）各環について、環の非隣接の二つのノードを直接に
結ぶ渡環Ａ型結合を検出する工程、 ii）各渡環Ａ型結合について、この結合と該環に含まれ
る上記（１）の結合のみを含む恒部分環を検出する工
程、そして iii）恒部分環が検出されない場合に該環を基本環と決
定し、恒部分環が検出された場合には該環を従属環と決
定する工程、 上記の化学反応の結合表、そして基本環に対応する結合
表もしくはコードを、コンピュータに付設された記録媒
体に記録保存する工程；そして 上記の記録保存された化学反応の結合表、そして基本環
に対応する結合表もしくはコードとを利用してコンピュ
ータでの処理を行なうことにより化学反応を検索する工
程； を含む化学反応情報の記録・検索方法。 - 【請求項２】化学反応の結合表を作成する際に、各ノー
ドを、その種類と連続する番号によって表示し、ノード
間の結合を一対の数字（a,b）［ただし、ａは出発物質
における結合多重度を表わす整数であり、ｂは化学反応
における結合多重度の変化を表わす整数である］によっ
て区別して表わし、そしてノード間の結合を次の三種類
の結合： （Ａ）ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する結
合、 （Ｂ）ａ＋ｂ＝０なる条件を満足する結合、 （Ｃ）ａ＝０なる条件を満足する結合、 に分類する特許請求の範囲第１項記載の化学反応情報の
記録・検索方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080708A JPH0740273B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 化学反応情報の記録・検索方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080708A JPH0740273B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 化学反応情報の記録・検索方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63245719A JPS63245719A (ja) | 1988-10-12 |
| JPH0740273B2 true JPH0740273B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13725830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62080708A Expired - Fee Related JPH0740273B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 化学反応情報の記録・検索方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740273B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258331A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 化学反応情報の記録・検索方法 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62080708A patent/JPH0740273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅｓｖｏｌ．２６，ｎｏ．４，１９８６，Ｐ．２０５−２４２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63245719A (ja) | 1988-10-12 |
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Legal Events
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