JPS63247828A - 化学反応情報の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、化学反応情報の処理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
に関する情報の処理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
方法か提案され、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９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
ータが論理判断しつる）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、Ｗ　Ｌ　Ｎ　（Ｗｉｓｗ
ｅｓｓｅｒ　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，Ｈｅ１ｌｅｒ、　Ｒ，Ｊ、Ｆｅｌｄｍａｎｎ、　　
Ｅ、Ｈｙｄｅ（Ｅｄｓ）：　　ｌＩＣｏｍｐｕｔｅｒ　
　Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄ　Ｍａｎｉｐｕ
ｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎＩｌ（Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏ
ｎｓ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　１９７４）　　［ウイブ
ケ、ヘラ−、フェルトマン、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（ｃ
ｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　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、Ｖａ口ｓ、　０．５
ｃｈｅｉｎｅｒ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔ
ｉｏｎ　　５ｙｓｔｅ＋ｍｓ”、Ｅ、Ａｓｈ、Ｅ、ｌ１
ｙｄｅ（Ｅｄｓ）、（Ｅｌｌｉｓ　Ｈｏｒｗｏｏｄ　Ｌ
ｉｍ１ｔｅｄ、　１９７５）　ｐ、２４１−２５８　［
バール、シャイナ一二「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、　Ｃｈｅｗ
、　Ｉｎｔｅｒｎ、　Ｅｄ。

Ｅｎｇｌ、、　！、　５７８（１９７０）　［ロベツク
、アンゲバンテ・ヒエミー・インターナショナル・エデ
ィジョン・イン・イングリッシュ］に記載された方法、
および１１．Ｊ、Ｚｉｅｇｌｅｒ、　　Ｊ、　　Ｃｈｅ
ｗ、　　Ｉｎｆ、　　Ｃｏ會ｐｕｔ、　　Ｓｃｉ、。

艮、　１４１（１９７９）　［ジ−グラ−、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
ビ二一テーショナル・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、新しい化学反応か見い出された場合に記
録できないとの欠点かある。

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かある。

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、　　Ａｓ、　　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］　、　ｔ、Ｕｇｉ、　Ｊ、Ｂａ
ｕｅｒ、　Ｊ、Ｂｒａｕｄｔ。

Ｊ、Ｆｒ１ｅｄｒｉｃｈ、　Ｊ、Ｇａｓｔｅｉｇｅｒ、
　Ｌ、Ｊｏｃｈｕｍ、　Ｗ、５ｃｈｕｂｅｒｔ、　　Ａ
ｎｇｅｗ、　　ＣｈｅＬ　Ｉｎｔｅｒｎ、　　Ｅｄ、　
　Ｅｎｇｌ、、　　１８．　１１１（１９７９）　［ウ
ギ、バウアー、ブラウト、フリートリッヒ、ガスタイガ
ー、ジョッチャム、シューベルト、アンゲバンテ・ヒエ
ミー・インターナショナル・エディジョン・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。

なお１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： （１）開環の環。

（ｎ）環開裂の環、 （ｍ）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）。

［発明の要旨］ 本発明は、化学反応に関与する環構造を分類するための
処理方法を提供することをその目的とするものである。

また、本発明は、化学反応情報に基づいて反応に関与す
る環構造をコンピュータ処理可能な表現形態で記録保存
または表示記録するための処理方法を提供することもそ
の目的とするものである。

すなわち１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に関する情報
を処理する方法であって、該化学反応に関する情報が、
トポロジカルに重ね合わされた該出発物質の構造と生成
物質の構造との間で（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および（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してな
る虚遷移構造、および／またはこれらのノード間の結合
とノードとに関する情報を含む結合表として与えられ、
そして 該虚遷移構造および／または結合表に現われる環を少な
くとも次の五種類の環： （Ｉ）開環の橋、 （ＩＩ）閉環の橋、 （ｍ）転位の橋、 （ＩＶ）不変環。

（Ｖ）その他の環、 に分類し、さらに（ＩＶ）に分類された環を、（ｒｖ−
ｔ）環の少なくとも一つの節点が（２）および／または
（３）の結合と接合している反応性不変環、 （ＩＶ−２）環のいずれの節点も　（２）および（３）
の結合と接合していない真性不変環、のいずれかに分類
することからなる化学反応情報の処理方法を提供するも
のである。

本発明において虚遷移構造（ｉｍａｇｉｎａｒｙ　ｔｒ
ａｎｓｉｔｉｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ、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
に準じて技術者か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て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）された虚遷移構造または結合表について、
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、環構造を有する化学反応につい
て該環構造を自動的に分類することができる。

すなわち、本発明によれば、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少なくとも人種
類の環（開環の橋、閉環の橋、転位の橋、反応性不変環
、真性不変環およびその他の環）に分類することができ
る。前者の三種類の環はそれぞれ反応が開環反応、閉環
反応および転位反応であることを示唆するものであり、
また不変環のうち反応性不変環は環の節点で置換、付加
、脱離反応などが生じることを示唆するものである。従
って、化学反応に関与する環を分類することは、反応を
理解しまた検索を行なう上で極めて価値がある。特に、
反応の前後で環に変化が生じるか否か（厳密な意味で反
応に関与するか否か）により不変環を反応性と真性とに
区別することは、有機反応を理解する上で重要である。

また、帰属された環の種類な該虚遷移構造および／また
は結合表と対応付けて記録保存しておくことにより、各
反応に関与する環のタイプを即座に情報として得ること
ができ、また反対に環のタイプによって化学反応を検索
することかできる。

そして、登録された環分類に関する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。

これらの利点に加えて、本発明の方法によって得られる
環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　ｍｏ
ｄｅｌｉｎｇ）　、有機合成経路設計（ｈｅｕｒｉｓｔ
ｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　５ｙｎ
ｔｈｅｓｉｓ）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（＊ｅｃ
ｈａｎｉｓｔｉｃ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒ
ｇａｎｉｃｒｅａｃｔｉｏｎ）などを短時間のうちに十
分実用可使な範囲で行なうことが可能である。

［発明の構成］ 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、酢酸エチルを塩醜によっ
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、 ＣＨ，ＣＯＯＣＨ２ＣＨＩ　＋Ｈ２０＋ＨＣ文→ＣＨユ
Ｃ０ＯＨ＋ＣＨ，ＣＨｔ　ＯＨ＋ＨＣ１Ｌ（反応式ｌ） て表わされる。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、 ｉ）記号−よ、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、 ｉｉ）記号十は、出発物質にのみ存在する結合を表わし
、そして １ｉｉ）記号分は、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）〜１ｉｉ）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、原糸（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、原糸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）〜１ｉｉ）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（ｌ、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）による色分は表示など利用
者か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（記号−）を
ｒ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（記号′＋）をｒ出
結合Ｊ　（ｏｕｔ−ｂｏｎｄ）と呼び、１ｉｉ）生成物
質にのみ存在する結合（記号分）を「入結合Ｊ　（１ｎ
−ｂｏｎｄ　）と呼び、そして、出結合と入結合とを総
称してｒ有色の結合Ｊ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ｒ虚結合」あるいはｒＩ
ＴＳ結合」と呼ぶことにする。

具体的に１本発明における虚遷移構造に現われる結合（
ＩＴＳ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。

第１表において、たとえば記号ｒ÷」で表わされた結合
は申入結合（ｓｉｎｇｌｅ　１ｎ−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、「＋Ｊで表わされた結
合は卓出結合（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
結合は重比の二重結合（ｄｏｕｂｌｅ　ｂｏｎｄ　ｓｉ
ｎｇｌｙ　ｃｌｅａｖｅｄ）であり　ｉ”　＋Ｊ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ｒ複
素結合数Ｊ　（ｃｏｗｐｌｅｘ　ｂｏｎｄ　ｎｕｍｂｅ
ｒ）または「虚多重度Ｊ　（ｉｍａｇｉｎａｒｙ　ｍｕ
ｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙ）と呼ぶことにする。なお、（ａ
、ｂ）の表記のうちコンマ（１）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。

さらに、第１表に示すように、ＩＴＳ結合は次の三種類
に分類される。

Ａ型結合：少なくとも（１）の結合を含むノード間の結
合、すなわち ａ≠Ｏ，ａ＋ｂ＊０ Ｂ型結合：（２）の結合のみからなるノード間の結合、
すなわち ａ＋ｂ＝０　（ａｇｏ、ｂ≠Ｏ） Ｃ型結合：（３）の結合のみからなるノード間の結合、
すなわち ａ＝ｏ　（ｂ≠０） 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。

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。

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。

第２表に示すように、結合表は反応に関与する原糸（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Ｉ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。

結合表には、上記のように各ノードの位置座標等に関す
る入力情報か併記されていてもよい。また、虚遷移構造
および／または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１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、虚遷移構造お
よび／または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、各別に反応基、反応番号な
どが付されていてもよい。

虚遷移構造および／または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
により行なつてもよいし、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、登録された虚遷移構造および／または結合表は、
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）することがてきる。

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（ＩＴＳＳ）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６０−２９８
６０３号、同６０−２９８６０４号に記載されている。

上記ＩＴＳＩおよび第２表の結合表に、原糸および生成
系を抽出する操作［それぞれ、ｒ原糸への投影Ｊ　（ｐ
ｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔａｒｔｉｎｇ
　ｓｔａｇｅ、ＰＳと略称する）、「生成系への投影Ｊ
　（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃ
ｔ　ｓｔａｇｅ、　Ｐ　Ｐ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、ＩＴＳ
Ｉから入結合（＋）を削除して出結合（＋）を恒結合（
−）とみなす操作であり、ＰＰ操作はＩＴＳＩ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。

以下余白 ＩＴＳＩ Ｐ　Ｓ　ｌ　　　　　　　　”’ｍ　　Ｐ　ＰＬ亙　　
　　　　　　　　　　１處互 また。ＩＴＳＩおよび第２表の結合表から有色の結合、
すなわち出結合（＋）と入結合（４））とが交互に連結
する部分を抽出することにより、反応の部分構造を表わ
す「反応線Ｊ　（ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｓｔｒｉｎｇｓ、
　ＲＳと略称する）が得られる。

換言すれば、ＩＴＳＩから無色の結合（−）を削除する
ことにより得られる。ただし、無色の結合と有色の結合
が組み合わされている場合（たとえば、ｔ、念力場合）
には、目゛的に応じて無色の結合は削除せずに残すもの
とする。

ｐｓ、ｐｐ操作および反応線の詳細についてはそれぞれ
、本出願人による特願昭６０−１８５３８６号および同
６０−１９７４６３号明細書に記載されている。

次に、本発明の方法を具体例に挙げて説明する。

まず、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。

次いで、ＩＴＳ環を上記Ａ−Ｃのノード間の結合の種類
に基づいて次の三種類に分類する。

（Ｉ）開環の橘（ｂｒｉｄｇｅ　ｏｆ　ｒｉｎｇ　ｏｐ
ｅｎｉｎｇ）Ｂ型結合を２個（ただし、ｐはｌ≦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、
これをｐ次開環橘（ＢＯ，と略称する）という。

模式的に次のように表わすことができる。なお−一はＢ
型結合を、実線はＡ型結合を意味する。

８０、　　　　　　　８０２　　　　　　　８０３たと
えば、シクロへキサノンオキシムのベックマン転位： は次のような虚遷移構造で表わされる。

ＩＴＳ２における環（１−２−３−４−５−６−１）、
（六員環）がＢＯ，である。

また、エッセンモザー（Ｅｓｓｅｎｍｏｓｅｒ）反応：
は次のような虚遷移構造で表わされる。

ＩＴＳ３には、環（１−２−７−１）　（三員環、ＢＯ
２）、環（１−２−３−４−５−６−１）　（六員環、
ＢＯ２）、環（１−７−２−：ｌ−４−５−６−１）　
（七員環、Ｂ　Ｏ、）および環（９−１０−１１−９）
（三員環、ＢＯ□）が含まれている。

各反応式との比較から明らかなように、開環線が存在す
るとき反応は開環反応である。

（ＩＩ）閉環の橘（ｂｒｉｄｇｅ　ｏｆ　ｒｉｎｇ　ｃ
ｌｏｓｕｒｅ）Ｃ型結合を９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９次閉環の橘（ＢＣ，と略称する）という。Ｉ
ＴＳにＢＣ，が現われるとき反応は閉環反応である。

模式的に次のように表わすことができる。なおＩはＣ型
結合を、実線はＡ型結合を意味する。

ＢＣＩ　　　　　　　ＢＣ２８Ｃ３ たとえば、ＩＴＳ２における環（１−２−３−４−５−
６−７−１）（七員環）がＢＣ，である。

また、ディールス・アルダ−反応： （反応式４） は次のような虚遷移構造で表わされる。

ＩＴＳ４における環（１−５−４−７−６−１）　（五
員環）、環（１−２−１−４−７−６−１］　（六員環
）および環（１−５−４−７−８−９−１０−６−１）
　（人員環）はいずれもＢ　Ｃ２である。

ただし、最後の人員環は包絡環であり、後述するように
最初の五員環（基本環）を取り上げれば反応タイプを決
定する上で特には必要としない。

（Ｉ［Ｉ）転位の橘（ｂｒｉｄｇｅ　ｏｆ　ｒｅａｒｒ
ａｎｇｅ＋５ｅｎｔ）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）。

たとえば、ＩＴＳ２における環（１−６−７−１）　（
三員環）がＢＲである。

また、クライゼン転位： は次のような虚遷移構造で表わされる。

ＩＴＳ５における環（１−２−１０−９−８−７−１）
　（六員環）がＢＲである。

（■）不変環（ｉｎｖａｒｉａｎｔ　ｒｉｎｇｓ）Ａ型
結合のみを含む環である（ＩＲと略称する）。

本発明において不変環はさらに、 （ＩＴ−１）反応性不変環（ｒｅａｃｔｉｖｅ　ｉｎｖ
ａｒｉａｎｔｒｉｎｇｓ） 環の少なくとも一つの節点が出結合および／または入結
合と接合している環（ＲＩＲと略称する）であって、反
応に関与する場合である。

（ＩＶ−２）真性不変環（ｉｎｔａｃｔ　１ｎｖａｒｉ
ａｎｔ　ｒｉｎｇｓ）環のいずれの節点も出結合および
入結合と接合していない環（ＩＩＲと略称する）であっ
て、反応に全く関与しない場合である。完全不変環とも
称する。

換言すれば、ＲＩＲは反応線（出結合と入結合が交互に
連結してなる部分構造）と一つ以上の節点を共有してい
る環であり、一方、ＩＩＲは全く節点を共有していない
環である。

たとえば、ＩＴＳ５における環（１−２−３−４−５−
６−１）（六員環）、ＩＴＳ４における環（１−２−３
−４−５−１）（五員環）および環（６−７−８−９−
１０−６）　（五員環）がＲＩＲである。また、ＩＴＳ
３における環（１２−ｌツー１４−１５−１６−１７−
１２１　（六員環）がＩＩＲである。

（Ｖ）その他の環（ｔｒｉｖｉａｌ　ｒｉｎｇｓ）上記
（Ｉ）〜（１７）以外の環であり、トリビアルな環（Ｔ
Ｒと略称する）という。トリビアルな環の例としては環
状反応線がある。

なお、ＢＯ，、ＢＣｑ、ＢＲおよびＩＲが環状反応緒と
一致することもある。

これら三種類の環の分類をまとめて第３表に示す。

第３表 環の　　環の　　　Ａ型　　Ｂ型　　Ｃ型種類　　員数
　　ａ＋ｂ＊　Ｏａ＋ｂ＝ＯａｓＯａ≠Ｏ Ｂ　０１１ｍ　　　　ｍ　−ｐ　　　　ｐ　　　　ＯＢ
Ｃ，ｍｍ−ｑＯｑ ＢＲｍｍ−２１１ １Ｒｍ　　　　　ｍ　　　　　ＯＯ ＴＲｍ　　　ｍ−Ｐ−Ｑ　　　Ｐ　　　　ｑこのように
して、虚遷移構造および／または結合表に現われる全て
の環を上記六種類のいずれかに分類することができる。

なお、反応性不変環（ＲＩＲ）については、さらに反応
緒との共通節点の数に基づいて化学反応を反応タイプ（
置換、付加、脱離、π−転位、共役付加、共役脱離の各
反応）により類別することができる０反応タイプによる
類別については、本出願人による特願昭　　　　　号（
昭和６２年４月３日出願）明細書に詳細に記載されてい
る。

得られた環の分類に関する情報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、環情
報は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環情報ファイルを作成し、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環情報に番号を付し
てもよいし、更にコート化してもよい。コンピュータへ
の登Ｑ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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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に関する情報を処理する方法で
   あって、 該化学反応に関する情報が、トポロジカルに重ね合わさ
   れた該出発物質の構造と生成物質の構造との間で（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お
   よび（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してなる虚遷移構造、および／また
   はこれらのノード間の結合とノードとに関する情報を含
   む結合表として与えられ、そして 該虚遷移構造および／または結合表に現われる環を少な
   くとも次の五種類の環： （ I ）開環の橋、 （II）閉環の橋、 （III）転位の橋、 （IV）不変環、 （Ｖ）その他の環、 に分類し、さらに（IV）に分類された環を、（IV−１）
   環の少なくとも一つの節点が（２）および／または（３
   ）の結合と接合している反応性不変環、 （IV−２）環のいずれの節点も（２）および（３）の結
   合と接合していない真性不変環、のいずれかに分類する
   ことからなる化学反応情報の処理方法。 ２、上記ノード間の結合を次の三種類の結合：（Ａ）少
   なくとも（１）の結合を含むノード間の結合、 （Ｂ）（２）の結合のみからなるノード間の結合、 （Ｃ）（３）の結合のみからなるノード間の結合、 に分類することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の化学反応情報の処理方法。 ３、上記結合表において、ノードがその種類と連続する
   番号によって表示され、ノード間の結合が一対の数字（
   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され、
   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、 に分類することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の化学反応情報の処理方法。 ４、上記方法において、五種類の環がそれぞれ（ 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
   である転位の橋、 （IV）Ａ型結合のみを含む不変環、 （Ｖ）（ I ）〜（IV）以外の環、 であることを特徴とする特許請求の範囲第２項もしくは
   第３項記載の化学反応情報の処理方法。 ５、上記環分類に関する情報が、術語および／またはコ
   ードとして得られることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の化学反応情報の処理方法。 ６、上記環分類に関する情報を虚遷移構造および／また
   は結合表と対応付けて記録保存することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の化学反応情報の処理方法。 ７、上記環分類に関する情報に基づいて化学反応を検索
   しうることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化
   学反応情報の処理方法。