JPH0740273B2 - Recording / searching method for chemical reaction information - Google Patents

Recording / searching method for chemical reaction information

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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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ring
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reaction
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真作 藤田
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  • 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。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for recording and retrieving chemical reaction information, and more particularly to a method for recording and retrieving information on structural changes in substances involved in chemical reactions. It is a thing.

[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。
[Technical Background of the Invention] In recent years, with the development of computers, various methods have been proposed and are being used for recording structural information of chemical substances, particularly organic compounds. The amount of organic compounds and organic chemical reactions that have been studied and elucidated to date has reached enormous amounts. However, it is possible to effectively utilize this known information to search for known chemical substances or chemical reactions in a short time. Furthermore, it is desired to find a method for synthesizing a novel substance having desired properties. To that end, as a form of expression of chemical substances and chemical reactions, a computer can process (that is, a computer can make logical judgments) instead of a conventional chemical structural formula that makes it easy for an engineer to grasp the structural characteristics. ) It is required to develop and utilize forms of expression.

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。
As a method of recording chemical substances, WLN (Wiswesser Linear)
Notation) and other linear notations are the typical ones, and details are given in, for example, WTWipke,
SRHeller, RJFeldmann, E.Hyde (Eds): “Computer
Representation and Manipulation of Chemical Inform
ation "(John Wiley and Sons, New York, 1974) [Wipke, Heller, Feldman, Hyde (eds.):" Computer representation and handling of chemical information "(John Willie and Sons)]. Join table (conn
ection table) is a list of, for example, the types of each atom in the structural formula of a chemical substance, the atoms of the partner that binds to it, the types of bonds, etc. There is an advantage that you can search in units.

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。
Also, a method for recording information on the structural change (chemical reaction) of a chemical substance has been proposed, but a satisfactory expression method has not been known so far. For example,
As a method of recording information on chemical reactions, there is a method using a reaction code. Specifically, J.Valls, O.Scheiner: “C
hemical Information Systems ", E. Ash, E. Hyde (Eds),
(Ellis Horwood Limited, 1975) p.241-258 [bar,
Shiner: "Chemical Information System", Ash, Hyde, Ed. (Eris Hoawood Co.)], MA
Lobeck, Angew.Chem.Intern.Ed.Engl., 9 , 578 (1970)
[Lovec, Angevante Chemie International Edition in English] and HJZiegler, J.Chem.Inf.Comput.Sc
i., 19 , 141 (1979) [Ziegler, Journal of the
Chemical Information and Computational Science]. This method has a drawback in that when a new chemical reaction is found, it cannot be recorded because the viewpoint of expressing the chemical reaction is fixed. Further, since the structural information of the chemical substance and the information of its change are recorded in separate forms, there is a drawback that effective information retrieval cannot be performed.

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。
In addition, a recording method devised from the standpoint of designing a synthetic route for a chemical substance is also known. For example, EJCorey, RD
Cramer, WJHowe, J.Am.Chem.Soc., 94 , 440 (1972) [Cori, Cramer, Hohe, Journal of American Chemical Society], I.Ugi, J.Bauer, J.Braud
t, J.Friedrich, J.Gasteiger, L.Jochum, W.Schubert, Ange
w.Chem.Intern.Ed.Engl., 18 , 111 (1979) [Ugi, Bauer, Blaut, Friedrich, Gasteiger, Jocham, Schubert, Angevante Chemie International Edition in English] There is. However, this method is not suitable for recording individual chemical reactions.

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。
In addition, in order to search chemical reactions or design synthetic pathways in a shorter time and to accurately obtain useful information, it is desirable to be able to recognize chemical reactions by reaction type. It is desired that the reaction types are derived in advance from the above, or that the types of possible reaction types are counted and the individual reaction types are classified based on them.

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。
The present applicant extracts a ring structure from an imaginary transition structure and / or a bond table, and then extracts the ring structure from the following five types of ring structures: (I) ring-opened ring; (II) ring-opened ring; III) A closed ring, (IV) Ring forming ring, (V) Rearrangement ring, and a method for processing chemical reaction information, and chemistry comprising extracting information on the ring structure. A patent application has already been filed for the method of processing reaction information (Japanese Patent Application No. 60-199920). According to this method, the ring unique to the reaction that appears in the imaginary transition structure and / or the binding table can be extracted, but when multiple rings are included, it is unambiguously irrespective of the importance of the reaction. It has the drawback of being extracted.

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。
On the other hand, various definitions and methods have already been tried for the basic ring of a compound having a ring structure and its extraction method. For example, M. Frerejacque, Bull.S is a typical example.
oc.Chim.Fr., 6 , 1008 (1939) [Frèle Jacques, Viltan Society Chimmy Francais] states that the minimum number of rings necessary to describe a ring system of a compound and its basic ring A method for extracting a set (Fundamental Set) is described. According to this method, the minimum number of rings (Frerej
The acque number) is the following formula: m = b−a + 1 (where m is the Frerejacque number, a is the number of atoms (nodes) included in the ring system, and b is the bond (edge) included in the ring system). Is the number of). Also, the numbers 1 to 1 are added to the sides included in the ring system.
With b attached, one side of the ring R i in the ring system is examined, and v ij = 1 when the j-th side is the side of R i , and v ij = 0 otherwise. Then, for the ring R i , a vector of v i = (v i1 , v i2 , ... V ij , ... V ib ) is defined. As a result, the basic ring is obtained as m first-order independent vectors v i (where i is an integer in the range of 1 to m). These vectors span an m-dimensional vector space.

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。
As a specific example, for the structural formulas of the following compounds, three sets of basic rings consisting of two vectors are obtained.

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。
In addition, M. Plotkin, J. Chem. Doc., 11 , 60 (1971) [Protokin, Journal of Chemical Documentation] contains the number and set of smallest rings (Smallest Set of
Smallest Rings, abbreviated as SSSR) is described. According to this method, the smallest ring is first determined to be a member of SSSR by arranging all the rings contained in the compound in descending order of the number of members, and the other rings are the rings that were previously members of SSSR. SS only when not represented by a linear combination of (in the above case, it is linearly independent)
It is a member of SR and the number of members is the above Frerejacque number. In the above specific example, set 1 is determined to be SSSR.

[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。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a processing method for recording and storing a ring structure that is important for a reaction in a computer processable expression form based on chemical reaction information and searching it. Is.

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。
The present invention creates an imaginary transition structure by topologically superimposing the structure of a starting material and the structure of a product of a chemical reaction that produces at least one product from at least one starting material, and (1) starting material and product Create a bond table that distinguishes between the nodes that commonly exist in substances, (2) the nodes that only exist in the starting substance, and (3) the nodes that only exist in the produced substance. Step; a step of classifying the bond between the nodes into an A-type bond including at least (1) bond, a B-type bond including only (2) bond, and a C-type bond including only (3) bond. A step of classifying the rings appearing in the imaginary transition structure into at least the following five types of rings: (I) An open ring bridge containing one or more B-type bonds and the bonds between the other nodes are A-type bonds , (II) A closed ring bridge that includes at least one type bond and the other nodes are A-type bonds, and (III) includes one B-type bond and one C-type bond, and between the other nodes. A bridge of rearrangement in which the bond is an A-type bond, (IV) an invariant ring containing only an A-type bond, (V) a ring other than (I) to (IV) above, and (I) to (IV) For each ring, at least one basic ring is detected by the following steps, and the basic ring is represented as a binding table or a code; i) For each ring, a ring A directly connecting two non-adjacent nodes of the ring A step of detecting a type bond, ii) a step of detecting a constant partial ring containing only this bond and the above-mentioned bond (1) contained in each ring A type bond, and iii) detecting a constant partial ring If not, the ring is determined to be the basic ring, and if a constant ring is detected, Is determined as a dependent ring, the binding table of the above chemical reaction, and the binding table or code corresponding to the basic ring are recorded and stored in a recording medium attached to a computer; The chemical reaction information recording / retrieving method includes the step of searching for a chemical reaction by computer processing using the binding table of and the binding table or code corresponding to the basic ring.

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。
According to the method of the present invention, a ring structure important for a reaction can be selectively derived by performing a suitable process on the chemical reaction information input as a bond table obtained from an imaginary transition structure. In particular, even when a large number of rings are involved in a chemical reaction, it is possible to detect only a specific ring characteristic of the reaction.

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。
In the present invention, imaginary transition str
ucture, hereinafter abbreviated as ITS) is a structural change of a substance involved in a chemical reaction to (1) a bond existing only in a starting material, (2) a bond existing only in a product and (3) both. A two-dimensional or three-dimensional structural diagram (figure) that is represented by distinguishing into three types of bonds that exist in common. This structural diagram is based on conventional structural formulas and three-dimensional structural diagrams of compounds, and is capable of showing chemical reactions in a form that is easily understood by engineers and easily understood.

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。
Further, the connection table is a simple and clear list consisting of combinations of the types of nodes in a chemical reaction, the partner nodes that bind to the nodes, and the connections between these nodes, which are distinguished by being classified into the above three types. Yes, and this binding table allows chemical reaction information to be stored and stored in a recording medium without requiring a large capacity. In particular, the use of a binding table as a registration form facilitates the processing of information by a computer and facilitates the registration of chemical reactions, which facilitates the storage and management of such information.

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。
In the above imaginary transition structure and bond table, chemical reactions are basically represented by simple expressions of bonds between nodes (nodes) consisting of atoms, atomic groups, etc., and nodes in the reaction system. The bond between them is represented by being distinguished into the above three types. For that purpose, information about the ring structure that is important for understanding the reaction, that is, the information about the ring structure that is important for understanding the reaction, "Essential Set of Essential R"
ings, abbreviated as ESER) can be obtained.

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。
For example, even if the above SSSR method is applied to an imaginary transition structure (ITS), the ring structure important in the reaction can be insufficiently detected. As a specific example, the chemical reaction: For ITS: For, SSSR gives the following three rings.

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。
1: {2,3,4,5,6,7} (6-membered ring) 2: {5,6,11} (3-membered ring) 3: {5,8,9,10,11} (5-membered Rings) In addition to these rings, the 6-membered ring consisting of {5,8,9,10,11,6} is important as a ring newly formed by the reaction (closed bridge), but it is not detected by SSSR.

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。
According to the present invention, the above four rings can be detected as a set of basic rings without excess or deficiency.

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。
That is, after extracting all the rings included in the imaginary transition structure and / or the bond table, these rings are classified into several types that are characteristic of the reaction, and the basic ring is detected for each type. To do. This makes it possible to reliably detect a ring structure that is important in the reaction and useful in synthesis.

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。
In particular, if the chemical reaction structure contains multiple rings in duplicate, pay attention to the cross-link bond that connects two nodes that are non-adjacent in the larger ring, and It can be determined whether it is a ring that is subordinate to the ring, and thus only the basic ring can be detected.

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。
Further, in the present invention, the basic ring set (ESER) is obtained in the form of a two-dimensional graphic following the imaginary transition structure of the reaction, so that the engineer can easily understand it visually. The basic ring can also be represented in the form of a binding table or in the form of characters such as codes, symbols, or a combination thereof, in which case information regarding ESER can be described very simply. Therefore, it is easy to register the information in the computer and the registration does not require a large capacity.

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。
With the ESER according to the present invention, individual chemical reactions can be easily and accurately understood, and further, it becomes a foothold in applied fields such as molecular design and organic synthetic design. Also, ESER
By registering in advance in association with the chemical reaction,
You can search for the desired reaction via ESER.

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。
The figure, connection table and / or code obtained for ESER can be recorded and stored in a computer, or can be recorded on a blank sheet of paper or displayed on a screen such as a cathode ray tube.

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。
And, because it is possible to efficiently search for information on chemical reactions based on the registered ESER information in a short time, it is possible to shorten the time required for collecting and investigating information in each research of engineers, and It is possible to increase the density of information that can be obtained, and to carry out research efficiently.

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。
In addition to these advantages, obtained by the method of the present invention
By using the ESER information in combination with the already entered chemical reaction information, and also by using the chemical substance information obtained from the chemical reaction information, there is a demand for engineers involved in drug manufacturing, etc. Analysis of chemical substances with large
g), Organic synthetic pathway design (heuristic analysisof organi
c synthesis) is possible. Furthermore, partial structure search of chemical substances, structure-activity relationship, automatic structure determination of unknown compounds, and reaction mechanism and reaction product prediction (mechanism) of complex compounds under certain conditions
istic evaluation of organic reaction) can be performed within a sufficiently practical range in a short time.

[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。
[Structure of the Invention] In the chemical reaction information recording / retrieval method of the present invention, a bond between nodes is composed of a bond existing only in a starting material, a bond existing only in a product, and a bond commonly existing in both. Regarding chemical reaction information represented as an imaginary transition structure and / or a bond table that is distinguished by type, first the rings involved in the reaction are extracted, and then the obtained rings are categorized based on the type of bond, and then An operation of detecting a basic ring for each type is performed by focusing on a specific bond, and thereby information regarding a basic ring set which is important in describing a reaction is obtained as a figure, a bond table, and / or a code.

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。
The imaginary transition structure and the bonding table used to describe the chemical reaction in the present invention will be described by taking the reaction of hydrolyzing ethyl acetate with hydrochloric acid as an example.

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。
This chemical reaction is represented by CH 3 COOCH 2 CH 3 + H 2 O + HCl → CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OH + HCl (Scheme 2). The imaginary transition structure (ITS) of the reaction can be expressed as follows, for example.

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。
here, Represents the bonds that are commonly present in the starting material and the product, Represents a bond present only in the starting material, and It represents a bond that exists only in the product.

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。
That is, the imaginary transition structure (ITS) is a two-dimensional or three-dimensional structure in which the structure of the starting material and the structure of the generated material are topologically overlapped and the bonds between the respective nodes are distinguished by the above three types i) to iii). The original structure. It should be noted that “topologically superimposing” specifically means that the nodes appearing in the structure of the starting material and the nodes appearing in the structure of the produced material are matched and these structures are combined into one.

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。
In the imaginary transition structure (ITS) according to the present invention, the nodes of the substances involved in the chemical reaction may be represented by the atoms contained in the original system (starting substance group) and the producing system (producing substance group) as a unit. Yes, or a methyl group [node 1 above,
5], a functional group such as a methylene group [node 4], or the like. When expressing a chemical reaction, some of the nodes appearing in the original system and the producing system may be omitted.

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。
Also, the distinction between the three types of bonds is not limited to the display by the symbols such as i) to iii) above, and may be displayed by simple characters such as numbers (1, 2, 3) or the color (black). , Red, green) and the like, any means may be used as long as the user can judge by the five senses and computer processing is possible.

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。
Hereinafter, in the present invention, i) a common bond between the starting material and the product Is called a "colorless bond" or a constant bond (par-bond), and ii) a bond that exists only in the starting material. Is called "out-bond", and iii) the bond that exists only in the product Is called "in-bond", and out-bond and in-bond are collectively called "colored bond", and these three kinds of bonds appearing in the imaginary transition structure are collectively called "imaginary bond". ] Or "ITS combination".

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。
Specifically, Table 1 shows the types of bonds appearing in the imaginary transition structure in the present invention. In addition, in Table 1, the numerical value on the side means an index of bond entry and exit.

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。
In Table 1, for example, symbols The bond represented by is a single in-bond and can be represented by a pair of numbers (0 + 1). Here, 0 means that there is no bond in the original system before the reaction, and +1 means that a single bond has occurred in the produced system after the reaction. Similarly, The bond represented by is a single out-bond and is represented by (1-1). There is a single bond in the original system before the reaction, but the single bond disappears in the production system after the reaction. It means that The bond represented by (2-1) is a double bond singly cleaved, It is written in.

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。
Thus, the type of bond is also a pair of numbers: (a, b) [where a is an integer representing the bond multiplicity in the starting material and b is an integer representing the change in the bond multiplicity in the chemical reaction. ], Which can be expressed as “complex coupling number” (complex
bond number) or “imaginary multipl”
icity). The comma (,) in the notation (a, b) may be omitted. According to this notation, even if the coupling multiplicity is two or more, it can be simply expressed. In addition, it is a particularly preferable method for recording and storing chemical reactions because it does not require much storage capacity and can be directly processed by a computer, and is an expression method that is preferably used when creating a binding table described below.

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。
Alternatively, the chemical reaction is represented as a connection table that includes information about each node, the node of a binding partner that binds to the node, and the binding between the nodes.

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。
The binding table for the hydrolysis reaction of the above ester is shown in Table 2. The connection table also includes information on the two-dimensional coordinates (xy coordinates) of each node.

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。
As shown in Table 2, the binding table shows all nodes and their two-dimensional coordinates (node 1 is the origin) for the original system (ethyl acetate, water, hydrochloric acid) and the productive system (acetic acid, ethanol, hydrochloric acid) involved in the reaction. All the nodes connected to each node and the kind of connection between these nodes are listed in the order of node numbers.

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。
Note that it is possible to create a binding table based on the imaginary transition structure of the reaction, and conversely, if the binding table contains the position information of each node, the imaginary transition structure can be created from the binding table. . In other words, it can be said that the imaginary transition structure and the binding table are in a one-sided relationship as registration and display form of chemical reaction information.

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。
In the connection table, as described above, the input information regarding the position coordinates and the like of each node may be written together. Further, in the binding table, if desired, as additional information, information about charges and stereochemistry of each node; various physical property values of chemical substances involved in reaction, spectral information; and enthalpy of reaction,
Information about temperature, time, catalyst used, atmosphere, reaction phase, reaction yield, presence of by-products, etc. may be described. Further, in the binding table, a reaction name, a reaction number, etc. may be attached to each in order to facilitate the storage, management and retrieval of the chemical reaction information.

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。
The binding table may be registered in the computer by recording and saving it in the main storage device in the computer.
Or an appropriate recording medium (magnetic disk, optical disk,
It may be recorded and stored via a magnetic tape or the like.

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。
Further, the registered connection table can be recorded on various recording materials such as plain paper by an appropriate recording device, or can be displayed (graphic display) on a color cathode ray tube connected to a computer or an electronic device.

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。
For details of the imaginary transition structure and / or the binding table, Japanese Patent Application No. 60-177345 and Japanese Patent Application No. 60-180875 filed by the present applicant.
No. In addition, the imaginary transition structure including charges (DITS), the binding table, and the three-dimensional imaginary transition structure (IT
Details of SS) and the binding table are described in Japanese Patent Application Nos. 60-298603 and 60-298604 by the present applicant, respectively.

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。
The operation to extract the original system and the production system in the above ITS2 and the connection table of Table 2 [projection to original system] (projecti
on to the starting stage, abbreviated as PS) and "projection to the product stage, abbreviated as PP"]] to obtain a starting material and a product. Here, the PS operation for ITS is performed from ITS2 as shown below. Remove The PP operation is an operation that deletes the outgoing bond from ITS2 and regards the incoming bond as a constant bond.

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。
Details of PS and PP operations are described in Japanese Patent Application No. 60-185386 by the present applicant.

以下に、本発明の方法を具体例に挙げて説明する。The method of the present invention will be described below with reference to specific examples.

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。
First, all the rings that appear in the imaginary transition structure and / or the binding table (this is called the ITS ring) are extracted. What is ITS ring?
A ring structure in which nodes are connected by ITS bonds (constant bonds, outgoing bonds, and incoming bonds).

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。
Then, the ITS ring is classified based on the connection between the nodes.
To that end, first, the ITS represented by the complex coupling number (a, b)
Bonds are classified into the following three types.

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。
A-type bond: a ≠ 0, a + b ≠ 0 B-type bond: a + b = 0 C-type bond: a = 0 That is, classification is performed as shown in Table 3. This allows
The bond between each node is classified into an A-type bond in which a bond exists before and after the reaction, a B-type bond in which the bond is broken by the reaction, and a C-type bond in which the bond is formed by the reaction, regardless of the bond multiplicity.

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。
Next, the ITS ring is classified into the following five types based on the types of connections between nodes.

(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。
(I) bridge of ring opening p type B bonds (provided that p is an integer in the range of 1 ≦ p ≦ m and m is the number of members of the ring), and other than that The bond between nodes is a ring that is an A-type bond, and it is called a p-order open ring bridge (abbreviated as BO p ).

(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。
(II) Bridge of ring closure Contains q C-type bonds (where q is an integer in the range of 1 ≦ q ≦ m, and m is the number of members of the ring), and other nodes This is a ring in which the bond between them is an A-type bond, which is abbreviated as q-th order closed bridge BO q ).

(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)。
(III) Bridge of rearrangement A ring having one B-type bond and one C-type bond, and the other bonds between nodes are A-type bonds (abbreviated as BR).

(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)。(IV) Invariant rings A ring containing only A-type bonds (abbreviated as IR).

(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。
(V) Other rings (trivial rings) Rings other than the above (I) to (IV), which are called trivial rings (abbreviated as TR).

これら五種類の環の分類をまとめて第4表に示す。Table 4 summarizes the classification of these five types of rings.

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。
As an example, the Diels-Alder reaction: Six ITS rings can be extracted from, and each ring is classified into one of the above five types as shown below.

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。
1: [6] 1-2-3-4-5-6-1 BC 2 2: [9] 1-2-3-4-5-6-7-8-9-1 BC 2 * 3: [ 5] 1-2-10-5-6-1 BC 2 4: [8] 1-2-10-5-6-7-8-9-1 BC 2 * 5: [5] 1-6-7 -8-9-1 IR 6: [5] 2-3-4-5-10-2 IR Second, detect one or more basic rings for each of the four types of rings excluding trivial rings. . For example, ITS3 above contains four closed ring bridges and two invariant rings, and at least one basic ring is detected for each closed ring bridge and invariant ring.

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。
First, for each ITS ring, a cross-link type A bond is detected. A transannular type A bond (abbreviated as TATA bond) is an A type bond directly connecting two non-adjacent nodes in an arbitrary ITS ring. The cross-link type A bond can be detected by sequentially checking whether or not there is a constant bond between two nodes that are not adjacent to each other in one ITS ring. In ring 2 of ITS3 above, bonds 1-6 are TATA bonds.

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。
Next, a constant ring is detected for each transannular type A bond. A constant sub-ring (par-subrings) is a set R of bonds included in any ITS ring, and a subset S (S⊂R) of R is 1) all member bonds of S are A-type bonds. Yes, 2) The union of all S bonds and one suitable TATA bond is ITS
It means S in the case of satisfying the following two conditions. The constant partial ring can be detected by investigating whether or not there is a ring composed of the TATA bond detected for the ITS ring and the constant bond contained in the ring.

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。
If the constant sub-ring is not detected, the ITS ring is determined to be the basic ring. When a constant sub-ring is detected, the ITS ring is determined to be a dependent ring. Here, a dependent ring means an ITS ring having at least one constant partial ring.

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∪の全ての組合せに対して、 R∩(∪)≠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。
Further, a basic ITS ring (abbreviated as ERITS) is a set R of bonds included in an arbitrary ITS ring. Is a set of bonds R i [(R 1 R 2 ... R m ) = of rings that are of the same kind as the ITS ring and have a constant ring (that is, a dependent ring)
R, where m is the number of dependent rings of the same type as the ITS ring of interest] || i | <| R | (| R i | and | R | are the original numbers of the set) R∩ (∪ j R j ) ≠ 0 (where i and j are 1 ≦ i ≦ m and 1 ≦, respectively) for all combinations of any union ∪ j R j of R i satisfying the condition.
j is an integer in the range of m). For the sake of certainty, it is desirable to consider the condition | R 1 ∩R | ≧ 2 for R i .

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。
Ring 2 of ITS3 above is a dependent ring because it has a constant partial ring {1-6-7-8-9-1}. In ITS3, rings 2 and 4 (marked with *) are dependent rings.

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。
Further, before determining the basic ring, it is preferable to examine whether or not the ITS ring in which the constant ring is not detected is formed by combining two or more dependent rings of the same kind as the ITS ring. . When the ITS ring is formed by the combination of subordinate rings, it is treated as if the constant ring was detected. That is, the ITS ring is determined as a dependent ring. For example, ITS4: ITS ring 1-3 appearing in: 1: [11] 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-1 BO 1 2: [9] 1-2-3-4 -5-6-7-8-12-1 BO 1 * 3: In [9] 1-12-5-6-7-8-9-10-11-1 BO 1 *, rings 2 and 3 are respectively Constant partial ring {1-2-3-4-5-12
-1} and {1-12-8-9-10-11-1} and is a dependent ring. On the other hand, the constant ring is not detected for ring 1, but ring 1 is obtained by combining dependent rings 2 and 3, so it is determined as a dependent ring.

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。
In this way, one or more basic rings can be detected for each type of ITS ring, and a series of basic rings detected for one ITS can be detected as a basic ITS ring set.
ntial rings, ESER).

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。
In ITS3 above, no new dependent ring is detected even if dependent rings 2 and 4 are combined, so ESER is
Is.

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。
The above-mentioned ESER is not limited to ITS that represents a reaction, and is also effective for ring analysis in the original system and the product system obtained by the PS and PP operations. In this case, if the transannular type A bond is detected, that is, it means that the constant partial ring exists, the detection of the constant partial ring can be omitted.

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。
As an example, for ITS3 above, ESER: ITS3 [5] IR [5] IR [5] BC 2 [6] BC 2 Progenitor system [5], [5] Generation system [5], [5], [5], [6] respectively To be According to the ESER of the present invention, a six-membered ring can be included in the basic ring set of ITS3 and its generation system. This 6-membered ring cannot be detected by conventional SSSR, and the method of the present invention is excellent in this respect.

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。
The obtained basic ITS ring set (ESER) may be recorded and stored (registered) in a computer, or may be displayed or recorded through a suitable display recording means. At this time, ES
The ER may be attached to the reaction ITS or the binding table, or may be registered separately and independently to create an ESER file and be associated with the reaction ITS or the binding table. Also,
The ESER may be numbered, further coded, or alternatively, a common reaction name may be registered for each ESER together to facilitate information storage, management and retrieval. The registration in the computer and the recording of the display can be performed by the same method as that described above.

以下に本発明の方法を実施例を用いて更に説明する。The method of the present invention will be further described below with reference to examples.

[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。[Example 1] Addition of Deals Alder ITS for this reaction: All ITS rings are extracted from.

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。
Next, after classifying the rings according to the type and number of bonds contained in each ITS ring, the presence or absence of a transannular A-type bond and the presence or absence of a constant subring were examined, and the basic ITS ring was determined. further,
The basic ring was determined by performing the same operations for the original system and the productive system.

その結果をまとめて第5表に示す。The results are summarized in Table 5.

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。
In Table 5 and the following table, MULTI means the number of TATA bonds. MLT means the number of constant rings, and is also added as 1 when a new ring is formed by a combination of dependent rings. Therefore, MULT = 0: Basic ring MULT = 1: Subordinate ring MULT = −1: It means that there is no ring. ER-S and ER-P mean the number of constant rings in the original system and the productive system, that is, the basic ring or the dependent ring, respectively.

[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。
[Example 2] ITS for this reaction: The same procedure as in Example 1 was performed to determine the basic ITS ring and the basic rings of the original system and the production system. The results are summarized in Table 6.

[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。
[Example 3] Pinacol rearrangement ITS for this reaction: The same procedure as in Example 1 was performed to determine the basic ITS ring and the basic rings of the original system and the production system. The results are summarized in Table 7.

[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。
[Example 4] Beckmann rearrangement ITS for this reaction: The same procedure as in Example 1 was performed to determine the basic ITS ring and the basic rings of the original system and the production system. The results are summarized in Table 8.

[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。
[Example 5] The basic ring of the compound was determined by performing the same operation as in Example 1. The results are summarized in Table 9 and FIG.

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。
FIG. 1 is a structural diagram showing individual rings contained in the polycyclic compound.

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。
According to the ESER of the present invention, as a basic ring, rings 1, 2, 3, 4,
Six of 5, 8 were detected. On the other hand, in the conventional SSSR, only four basic rings of rings 1, 2, 3, and 4 are obtained, and it is clear that the method of the present invention is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、多環化合物に含まれる環を示す構造図であ
る。
FIG. 1 is a structural diagram showing rings contained in a polycyclic compound.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. An imaginary transition structure is created by topologically superimposing a structure of a starting material and a structure of a product of a chemical reaction for producing at least one product from at least one starting material, and (1) the starting material and Create a bond table that distinguishes between the nodes that commonly exist in the generated substances, (2) the nodes that only exist in the starting substances, and (3) the nodes that only exist in the generated substances. The above-mentioned bond between the nodes is classified into an A-type bond including at least (1) bond, a B-type bond including only (2) bond, and a C-type bond including only (3) bond. Step; a step of classifying the ring appearing in the imaginary transition structure into at least the following five types of rings: (I) A ring-opened ring containing at least one B-type bond, and the bonds between the other nodes being A-type bonds Bridge, (II A closed ring bridge that includes one or more C-type bonds and the other nodes are A-type bonds, and (III) includes one B-type bond and one C-type bond, respectively, and other nodes A bridge of a rearrangement in which the bond between them is an A-type bond, (IV) an invariant ring containing only an A-type bond, (V) a ring other than the above (I) to (IV), and (I) to (IV) For each ring, at least one basic ring is detected by the following steps, and the basic ring is represented as a binding table or a code; i) For each ring, a transfer ring directly connecting two non-adjacent nodes of the ring Ii) detecting a type A bond, ii) detecting, for each transannular type A bond, a constant part ring containing only this bond and the above-mentioned bond (1), and iii) a constant part ring If the ring is not detected, the ring is determined as the basic ring, and if the constant ring is detected, Determining a ring as a subordinate ring, recording the bond table of the above chemical reaction, and the bond table or code corresponding to the basic ring in a recording medium attached to a computer; A method for recording and retrieving chemical reaction information, which comprises a step of retrieving a chemical reaction by performing a computer process using the binding table of the reaction and the binding table or code corresponding to the basic ring.
【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。
2. When creating a chemical reaction bond table, each node is displayed by its type and a consecutive number, and the bond between nodes is represented by a pair of numbers (a, b) [where a is the starting material. Is an integer representing the bond multiplicity in b, and b is an integer representing the change in bond multiplicity in a chemical reaction], and the bonds between the nodes are represented by the following three kinds of bonds: (A) a ≠ 0. And a bond satisfying the condition of a + b ≠ 0, (B) a bond satisfying the condition of a + b = 0, and (C) a bond satisfying the condition of a = 0. How to record / search reaction information.
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