JPS6272027A - Retrieval processing method for chemical substance structure - Google Patents

Retrieval processing method for chemical substance structure

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JPS6272027A
JPS6272027A JP60213184A JP21318485A JPS6272027A JP S6272027 A JPS6272027 A JP S6272027A JP 60213184 A JP60213184 A JP 60213184A JP 21318485 A JP21318485 A JP 21318485A JP S6272027 A JPS6272027 A JP S6272027A
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chemical
reaction
chemical substance
nodes
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  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To retrieve a specific substance by utilizing chemical reaction information by extracting information on a chemical substance which satisfies retrieval condition including condition regarding at least one node and/or at least one bond between nodes on the basis of the imaginary transition structure of chemical reaction and/or a bond table. CONSTITUTION:When a bond between nodes is present in only a starting substance, a chemical substance which satisfies the retrieval condition regarding the structure of a material is extracted from a data base where numbers of pieces of chemical reaction information are recorded and stored as an imaginary transition structure and/or bond table which is classified by three kinds consisting of bonds present only in a product substance and bonds present in the both in common, thereby obtaining information on a target chemical substance. An information file regarding chemical reaction which is used as the data base is recorded and stored in a computer as the imaginary transition structure and/or bond table. In concrete, the imaginary transition structure of the reaction in which the hydrolysis of ethyl acetate is caused with hydrochloric acid is expressed by, for example, a formula.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、化学物質構造の検索処理方法に関するもので
あり、さらに詳しくは、記録保存された化学反応情報に
基づいて化合物構造を検索処理する方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of the Invention] The present invention relates to a method for searching and processing chemical substance structures, and more particularly, to a method for searching and processing compound structures based on stored chemical reaction information. It is something.

[発明の技術的背景コ 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詩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
見い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 for recording structural information of chemical substances, especially organic compounds, have been proposed and are being used. A huge amount of organic compounds and organic chemical reactions have been researched and elucidated to date, but it is possible to effectively use this known information to quickly search for known chemical substances or chemical reactions. Furthermore, it is desired to find a method for synthesizing new substances having desired properties. To this end, instead of using conventional chemical structural formulas, which are easy for engineers to grasp their structural characteristics, as a form of representation of chemical substances and chemical reactions, it is necessary to use formulas that can be processed by computers (i.e., can be ) is required to develop and utilize forms of expression.

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) :Computer Rep
resentati。
The method for recording chemical substances is W L N (Wisw
Typical methods include linear notation methods such as esser Linear Notation (Esser Linear Notation) and methods using join tables.
, R, Heller, R,j, Feldmann,
E. Hyde (Eds): Computer Rep.
resentati.

n and Manipulation of Che
mical Information″(john W
iley and 5ons、 New York、 
+974) [ウィブケ、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(connection 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m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
n and Manipulation of Che
mical Information” (john W.
iley and 5ons, New York,
+974) [Wiebke, Heller, Feltman, Hyde (eds.): [Computer Representation and Handling of Chemical Information] (John Wiley and Sons)]. A connection table is a table that lists the type of each atom in the structural formula of a chemical substance, the atom to which it is bonded, and the type of bond. It has the advantage of being able to search for chemical substances on an atomic basis.

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、Vallg、 0.
5cheiner: ”Chemical Infor
mation  Systems”、E、Ash、E、
Hyde(Eds)、(Elfis )larwood
  Lim1ted、  1975)  p、241−
258   [バ −ル、シャイナ一二 「化学情報シ
ステム」、アッシュ、ハイド編(エリス拳ホアウッド社
)]に記載された方法、M、A、Lobeck、 An
gew、 Cbern、 Intern。
In addition, methods for recording information regarding structural changes (chemical reactions) of chemical substances have also been proposed, but so far no satisfactory expression method is known.
There is a method of recording information regarding chemical reactions using a reaction code, which is specifically described by J. Vallg, 0.
5cheiner: ”Chemical Infor
ation Systems”, E, Ash, E.
Hyde (Eds), (Elfis) larwood
Limlted, 1975) p, 241-
258 [Method described in Barr, Shina 12 "Chemical Information Systems", Asch, Hyde ed. (Ellis Ken Horewood)], M. A. Lobeck, An.
gew, Cbern, Intern.

Ed、 Engl、、 9.578(1970) [ロ
ベック、アンゲへンテ・ヒエミー〇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H,J、Z、iegler、 J、 Ch
ew、 Inf、 Coaput。
The method described in Ed, Engl., 9.578 (1970) [Robeck, International Edition in English] and H, J, Z, Iegler, J, Ch.
ew, Inf, Coaput.

Sci、、  19.141(1979)  [ジ−グ
ラ−、ジャーナル・オブeケミカル・インフォメーショ
ン・アント−コンビューテーショナル・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。
Sci., 19.141 (1979) [Ziegler, Journal of Chemical Information Ant-Commutational Science]. This method has a drawback in that it cannot record new chemical reactions when they are discovered, since the viewpoint of chemical reaction expression is fixed. Another drawback is that structural information on chemical substances and information on changes thereof are recorded in separate formats, making it impossible to perform effective information retrieval.

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、Cor
ey、 R,D、Cramer、 W、J、Howe、
 J、 Am、 Chem、 Sac、、 94.44
0(1972)  [D−リ、クラマー、ホウエ、ジャ
ーナル・オブ・アメリカンφケミカル・ソサエテ4 ]
 、1.Ugi、 J、Bauer、 J、Braud
t。
Separately, a recording method devised from the standpoint of designing synthetic routes for chemical substances is also known. For example, E, J, Cor
ey, R.D., Cramer, W.J., Howe;
J, Am, Chem, Sac,, 94.44
0 (1972) [D-Li, Kramer, Houe, Journal of American φ Chemical Society 4]
, 1. Ugi, J., Bauer, J., Braud.
t.

J、Fr1edrich、 J、Gasteiger、
 L、Jochua+、 W、5chubert、 A
ngew、 Chew、 Intern、 Ed、 E
ngl、、 18.111(1979)  [ウギ、パ
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・ヒエミー・
インターナショナル・エディジョン番イン・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。
J, Fr1edrich, J, Gasteiger,
L, Jochua+, W, 5chubert, A
ngew, Chew, Intern, Ed, E
ngl,, 18.111 (1979) [Ugi, Pauer, Braut, Friedrich, Gasteiger, Jochum, Schubert, Angewante-Hiemi.
There is a method described in the International Edition No. in English. However, this method is not suitable for recording individual chemical reactions.

これまで、以上のような各種の表現形態を用いて記録保
存された化学物質情報(化学物質ファイル)に基づいて
、所望の化合物を検索することが行なわれている。すな
わち、予め多数の化学物質に関する構造情報をコンピュ
ータに登録しておき、特定の部分構造を有する化合物を
短時間のうちに効率的に検出することが試られている。
Hitherto, searches for desired compounds have been carried out based on chemical substance information (chemical substance files) recorded and stored using the various forms of expression as described above. That is, attempts have been made to register structural information regarding a large number of chemical substances in a computer in advance, and to efficiently detect compounds having a specific partial structure in a short period of time.

たとえば、数十万乃至数百万個の化合物ファイルから、
まず約数子細の特徴的な部分構造によってスクリーニン
グを行ない、次いで原子−結合追跡法(atom by
 atom)によって最終的に当該部分構造を有する化
合物を検出する。
For example, from hundreds of thousands to millions of compound files,
First, screening is performed using characteristic substructures of about a few details, and then an atom-bond tracing method (atom by bond tracking method) is used.
atom) to finally detect a compound having the partial structure.

この化合物の構造検索システムにおいて、検索条件であ
る特定の部分構造のコンピュータへの人力および検出さ
れた目的化合物の出力は、化学名が通常使い慣れている
構造式または三次元の構造図の形態で行なうことができ
るのが望ましく、そして入力条件に基づくコンピュータ
内での検索は結合表を利用したatom by ato
m検索によって行なうのが望ましい、さらに、膨大な情
報の登録および蓄積は、多種多様な化合物構造を簡易に
登録でき、かつ大きな記憶容量を占めることなく蓄桔で
きる表現形態を利用して行ない、このコンピュータ処理
可能な表現形態と入出力に係る構造図との間で容易に相
互変換できることが要求されている。
In this compound structure search system, the specific substructure that is the search condition is manually entered into the computer, and the detected target compound is output in the form of a structural formula or three-dimensional structural diagram whose chemical name is commonly used. It is desirable to be able to search within a computer based on input conditions using an atom by ato method using a join table.
Moreover, the registration and accumulation of a huge amount of information, which is preferably done by m-search, can be done by using an expression format that allows a wide variety of compound structures to be easily registered and stored without occupying a large memory capacity. It is required to be able to easily convert between a representation form that can be processed by a computer and a structural diagram related to input/output.

[発明の要旨] 本発明は、化学反応情報を利用して特定の化学物質を検
索するための新規な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] An object of the present invention is to provide a novel processing method for searching for a specific chemical substance using chemical reaction information.

また本発明は、化学反応情報に基づいて化学物質の構造
に関する情報をコンピュータ処理が可能な表現形態によ
って検索し、構造式もしくは三次元の構造図の形態で表
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。
The present invention also provides a processing method for searching for information on the structure of a chemical substance based on chemical reaction information in an expression form that can be processed by a computer, and displaying and recording it in the form of a structural formula or three-dimensional structural diagram. This is also its purpose.

すなわち、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多数の化学反応に関す
る情報に基づいて化学物質の構造を検索処理する方法で
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
はこれらのメート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、少なくとも一つのノードおよび/または少なく
とも一つのノード間の結合に関する条件を含む検索条件
に対して、この検索条件を満足する化学物質に関する情
報を該化学反応の虚遷移構造および/または結合表に基
づいて抽出することを特徴とする化学物質構造の検索処
理方法を提供するものである。
That is, the present invention is a method for searching and processing the structure of a chemical substance based on information regarding a large number of chemical reactions that produce at least one product substance from at least one starting material, the information regarding the chemical reactions being topologically Between the superimposed structure of the starting material and the structure of the product (1)
The bond between nodes that exists in common in the starting material and the product material, (2) the bond between nodes that exists only in the starting material, and (3) the bond between nodes that exists only in the product material are respectively expressed separately. given as a connection table containing information about the imaginary transition structure and/or the connections and nodes between these mates, and for a search condition that includes a condition regarding at least one node and/or at least one connection between nodes. The present invention provides a chemical substance structure search processing method characterized in that information regarding chemical substances that satisfy the search conditions is extracted based on an imaginary transition structure and/or a bond table of the chemical reaction.

本発明の方法によれば、虚遷移構造および/または結合
表として記録保存(登録)された膨大な量の化学反応情
報を利用して、入力条件に基づいて好適な処理を行なう
ことにより、目的の化学物質に関する情報を自動的に引
き出すことができる。
According to the method of the present invention, a vast amount of chemical reaction information recorded and stored (registered) as imaginary transition structures and/or bonding tables is used to perform suitable processing based on input conditions. information about chemicals can be automatically retrieved.

本発明において虚遷移構造(imaginary tr
ansition 5tructures 、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一
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, an imaginary transition structure (imaginary tr
Ansition 5 structures (hereinafter abbreviated as ITS) is a structural change of a substance involved in a chemical reaction that includes (1) bonds that exist only in the starting material, (
A one-dimensional or three-dimensional structural diagram (figure) that is differentiated into three types: 2) bonds that exist only in the product, and (3) bonds that exist in common in both. This structural diagram can represent chemical reactions in a form that is visually familiar to engineers and easy to understand, in accordance with conventional structural formulas and three-dimensional structural diagrams of compounds.

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1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。
In addition, a connection table is a simple and clear list of combinations such as the types of nodes in a chemical reaction, the partner nodes that connect to the nodes, and the connections between these nodes expressed in the above three types. This combination table allows chemical reaction information to be stored on a recording medium without requiring a large capacity.

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。
In particular, by using a bond table as a registration form, information can be easily processed by a computer, and chemical reactions can be registered easily.
Management becomes easier.

L2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、原子団などからなるノード(節、node)
と7−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。従って、コンピュータに登録さ
れた虚遷移構造および結合表は、化学反応のみならず反
応に関与する化学物質(反応の出発物質および生成物質
)についての情報をも包含している。そのために、この
虚遷移構造および/または結合表を利用して、物質構造
などの検索条件に基づいてスクリーニングまたは比較照
合からなる処理を行なうことにより、目的の化学物質に
関する情報のみを引き出すことができる。
In the L2 imaginary transition structure and bond table, chemical reactions are basically nodes (nodes) consisting of atoms, atomic groups, etc.
It is expressed in a simple way about the bonds between and 7-does, and the bonds between nodes in the reaction system are expressed by distinguishing them into the above three types. Therefore, the imaginary transition structure and bond table registered in the computer contain information not only about chemical reactions but also about the chemical substances involved in the reaction (starting materials and products of the reaction). To this end, by using this imaginary transition structure and/or bond table and performing a process consisting of screening or comparison based on search conditions such as substance structure, it is possible to extract only information regarding the target chemical substance. .

また、本発明の方法によれば、化学物質における特定の
部分構造を検索条件としてこの部分構造を共通に有する
化学物質を抽出することができる。化学の分野においで
ある部分構造を共通に有する物質は共通の物性、反応特
性を示すことが経験的知られまた理論的に確かめられて
おり、ある目的に適合する化合物を追求したり、類似の
化合物を検出したりするために、特定の部分構造を共通
に有する一層の化合物を検索することが要求されている
。本発明においては、上記虚遷移構造および/または結
合表を利用して化合物の部分構造に基づく検索(部分構
造検索)を簡易に効率良く行なうことができる。
Furthermore, according to the method of the present invention, chemical substances that have a specific partial structure in chemical substances in common can be extracted using a specific partial structure in chemical substances as a search condition. In the field of chemistry, it has been empirically known and theoretically confirmed that substances that share a certain partial structure exhibit common physical properties and reaction characteristics. In order to detect compounds, it is required to search for more compounds that have a specific partial structure in common. In the present invention, a search based on the partial structure of a compound (substructure search) can be easily and efficiently performed using the above-mentioned imaginary transition structure and/or bond table.

特に、従来より技術者が使い慣れている構造式の形態で
グラフィックス等を介して入力された部分構造に関する
検索条件に基づいて、結合表を利用して原子中位で目的
の化合物を検索することができる。また、検索された目
的化合物を虚遷移構造を介して二次元もしくは三次元の
図形として表示記録することができる。
In particular, it is possible to search for a target compound at the atomic center using a bond table based on search conditions related to a substructure input via graphics etc. in the form of a structural formula that engineers are accustomed to using. I can do it. Further, the searched target compound can be displayed and recorded as a two-dimensional or three-dimensional figure via an imaginary transition structure.

さらに、虚遷移構造および/または結合表で表わされた
化学反応情報に種々の処理を施すことにより、反応に固
有な結合変化を表わす反応緒、開環および閉環反応等に
特有な環構造などを抽出して別種の反応情報としてコン
ピュータに登録することができるから、これらの付加的
な情報ファイルを利用して検索をより一層効率的に進め
ることができる。また、個ノ?の灰地のみならず複数の
連続する反応(多段階反応)をも一つの虚遷移構造およ
び/または結合表にまとめて表わすことができるから、
目的の化合物を任意の中間反応あるいは一連の合成反応
の過程で捕えることが可能である。換言すれば、目的化
合物に関する情報として、その構造のみならず反応特性
をも広く有意義に引き出すことができる。
Furthermore, by performing various processing on the chemical reaction information expressed in the imaginary transition structure and/or the bond table, we can obtain reaction structures that represent bond changes specific to the reaction, ring structures specific to ring-opening and ring-closing reactions, etc. can be extracted and registered in the computer as different types of reaction information, making it possible to proceed with the search even more efficiently using these additional information files. Also, individual? Not only the gray area but also multiple consecutive reactions (multi-step reactions) can be expressed together in one imaginary transition structure and/or bonding table.
It is possible to capture the compound of interest during any intermediate reaction or series of synthetic reactions. In other words, not only the structure but also the reaction characteristics can be widely and meaningfully extracted as information regarding the target compound.

目的の化学物質に関する情報は、コンピュータ処理可能
な結合表の形態でもあるいは技術者が視覚的に容易に理
解できる構造式または三次元の構造図の形態でも得るこ
とができ、得られた情報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、更には適当な記録媒体に記録
保存することができる。
Information about the chemical of interest can be obtained in the form of a computer-processable bonding table or in the form of a structural formula or three-dimensional diagram that is easily understood visually by the engineer, and the information obtained can be displayed on a blank sheet of paper. It can be recorded on a computer, displayed on a screen such as a cathode ray tube, or even saved on a suitable recording medium.

そして、登録された反応情報に基づいて化学物質に関す
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
高めて、研究を効率的に進めることができる。
Information on chemical substances can be searched quickly and efficiently based on registered reaction information, reducing the time required for information collection and investigation in individual research by engineers. By increasing the density of information obtained, research can proceed efficiently.

これらの利点に加えて、本発明の方法においては、化学
物質の構造−活性相関の究明、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(iechanis
tic evaluation of organic
react 1on)なども併せて行なうことが可能で
ある。さらに、得られた情報は、薬品製造等にたずされ
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 modeling)、
有機合成経路設計(heuristic analys
is qf organic 5ynthesis )
などに有利に応用することが可能である。
In addition to these advantages, the method of the present invention enables investigation of structure-activity relationships of chemical substances, automatic structure determination of unknown compounds, and investigation of reaction mechanisms and reaction products when complex compounds are reacted under certain conditions. Prediction of things (iechanis)
tic evaluation of organic
react 1on) etc. can also be performed at the same time. Furthermore, the information obtained can be used to analyze the structure of chemical substances, which is highly requested by engineers involved in drug manufacturing, etc.
molecular modeling,
Organic synthesis route design (heuristic analyzes
is qf organic 5 synthesis)
It can be advantageously applied to, etc.

C発明の構成] 本発明の化学物質構造の検索処理方法(化学物質の構造
検索システム)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
表わした虚遷移構造および/または結合表として記録保
存されている多数の化学反応情報をデータベースとして
、物質の構造に係る検索条件を満足するような化学物質
を抽出する操作が行なわれ、これにより目的の化学物質
に関する情報が得られる。
C Structure of the Invention] In the chemical substance structure search processing method (chemical substance structure search system) of the present invention, the bonds between nodes are divided into bonds that exist only in the starting material, bonds that exist only in the product material, and bonds that are common to both. Using a database of imaginary transition structures and/or a large number of chemical reaction information recorded and stored as bond tables, which are divided into three types of bonds that exist in An operation is performed to extract the chemical substance, thereby obtaining information regarding the target chemical substance.

本発明の検索処理方法において、データベースとして用
いられる化学反応に関する情報ファイルは、虚遷移構造
および/または結合表としてコンピュータに記録保存(
登録)されている。
In the search processing method of the present invention, an information file regarding chemical reactions used as a database is recorded and stored in a computer as an imaginary transition structure and/or a bonding table.
registered).

具体的に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。
Specifically, the reaction will be explained by taking as an example a reaction in which ethyl acetate is hydrolyzed with hydrochloric acid.

この化学反応は、 CH3COOCH2CH3+ H20+ HC1→CH
3COOH+ CH3CH20H+ H0文(反応式l
) 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 CH3COOCH2CH3+ H20+ HC1→CH
3COOH+ CH3CH20H+ H0 sentence (reaction formula l
). The imaginary transition structure (ITS) of the reaction can be expressed, for example, as follows.

ここで、 1)記号−は、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、 11)記号中は、出発物質にのみ存在する結合を表わし
、そして 1ii)記号・・・は、生成物質にのみ存在する結合を
表わしている。
Here, 1) the symbol - represents a bond that exists in common in the starting material and the product, 11) the symbol represents a bond that exists only in the starting material, and 1ii) the symbol ... represents a bond that exists in common in the starting material and the product. It represents a bond that exists only in matter.

すなわち、虚遷移構造(ITS)とは、出発物質の41
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、1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
造に現れるノードと生成物質の構造に現れるノードとを
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 the starting material 41
By topologically superimposing the structure and the structure of the generated substance,
It refers to a two-dimensional or three-dimensional structure in which the bonds between each node are differentiated into the three types of i) to 1ii) above, and the term "topologically superimposed" specifically refers to the nodes appearing in the structure of the starting material. This refers to combining these structures into one by matching the nodes that appear in the structures of the generated substances.

本発明に係る虚遷移構造(I TS)において。In the imaginary transition structure (ITS) according to the present invention.

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れるノードが一部省略して表わされ
ていてもよい。
The nodes of substances involved in chemical reactions may be expressed using atoms included in the filament (starting material group) and the production system (product material group), or may be expressed using methyl groups [node (1) above]. , (5) ], and may be represented by an atomic group unit such as a functional group such as a methylene group [above node (4)]. Further, when expressing a chemical reaction, some nodes appearing in the yarn and the production system may be omitted.

また、三種類の結合の区別は上記1)〜111)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
者が五感により判断でき。
Furthermore, the distinction between the three types of bonds is not limited to the display using symbols such as 1) to 111) above; for example, the display using simple characters such as numbers (l, 2, 3), or color (black , red, green) can be determined by the user using their five senses.

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。
Any means may be used as long as it can be processed by a computer.

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
1無色の結合」と呼び、 ii)出発物質にのみ存在する結合(記号中)をr重結
合」と呼び、 1ii)生成物質にのみ存在する結合(記号・・・)を
「入結合1と呼び、 そして、重結合と入結合とを総称してr有色の結合Jと
呼ぶことにする。
Hereinafter, in the present invention, i) a bond common to the starting material and the product material (symbol ~) is referred to as "1 colorless bond", ii) a bond (in the symbol) that exists only in the starting material is referred to as "r double bond", 1ii) The bond (symbol...) that exists only in the generated substance is called the incoming bond 1, and the heavy bond and incoming bond are collectively called the r-colored bond J.

具体的に、本発明における虚遷移構造に現れる結合の種
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 summarizes the types of bonds that appear in the imaginary transition structure in the present invention. Note that in Table 1, the horizontal numbers mean indicators of the inflow and outflow of bonds.

第1表において、たとえば記号「・・・Jで表わされた
結合は中入結合(single 1n−bond) テ
あって、一対の数字(0+1)で表わすことができる。
In Table 1, for example, the bond represented by the symbol "...J" is a single 1n-bond and can be represented by a pair of numbers (0+1).

ここで、0は反応前の原系において結合が存在しないこ
とを代味し、+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、f + Jで表
わされた結合は小出結合(single out−bo
nd )であって(11)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〜l)で表
わされる結合は吊出の二重結合(double bon
d 5iB17 cleaved)であり、「=」で表
記される。
Here, 0 means that no bond exists in the original system before the reaction, and +1 means that a single bond is present in the product system after the reaction. Similarly, the bond represented by f + J is a single out-bond bond.
nd ) and is expressed as (11), which means that a single bond exists in the original system before the reaction, but the single bond disappears in the product system after the reaction. In addition, the bond represented by (2 to l) is a hanging double bond (double bon
d 5iB17 cleaved), and is represented by "=".

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、この場合には結
合多重度か二以上であっても簡潔に表記することができ
る。なお、(a、b)の表記のうちコンマ(、)は省略
してもよい、また、この表記によれば、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。
In this way, 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 bond multiplicity in the chemical reaction], and in this case, the bond multiplicity is 2 or more. Even if there is, it can be written concisely. Note that in the notation (a, b), the comma (,) may be omitted. Also, according to this notation, chemistry Particularly preferred for recording reactions.

化学反応はまた、各メート、該メートに結合する結合相
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
わすことができる。
Chemical reactions can also be represented as connection tables containing information about each mate, the binding partner nodes that bind to the mate, and the bonds between the nodes.

ト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。
Table 2 shows a bonding table for the hydrolysis reaction of the above ester. Note that the bonding table also includes information regarding the two-dimensional coordinates (xy coordinates) of each node.

第2表に示すように、結合表は加水分解反応に関与する
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)を原点にとっである)、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 bond table includes all nodes and their two-dimensional coordinates (nodes ( 1) is a list in which all nodes connected to each node and the types of connections between these nodes are listed in order of node number.

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 bonding table based on the imaginary transition structure of a reaction, and conversely, if the bonding table contains position information of each node, it is possible to create an imaginary transition structure from the bonding table. . In other words, it can be said that the imaginary transition structure and the bond table are two sides of the same coin as a form of registration and display 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、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、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、行別に反応名、反応番号な
どが付されていてもよい。
The connection table may also include input information regarding the position coordinates of each node as described above, and the imaginary transition structure and/or the connection table may include additional information as desired.
Information regarding the charge and stereochemistry of each node; various physical property values and spectral information of the chemical substances involved in the reaction; and the enthalpy, temperature, time of the reaction, the catalyst used,
Information regarding the atmosphere, reaction phase, reaction yield, presence or absence of by-products, etc. may be recorded.Furthermore, the imaginary transition structure and/or bond table facilitates the accumulation, management, and retrieval of chemical reaction information. In order to do so, reaction names, reaction numbers, etc. may be attached to each row.

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犯t!!J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 registration of the imaginary transition structure and/or the connection table in the computer is the main culprit in the computer. ! This may be done by recording and saving in the J device, or by recording and saving via a suitable recording medium (magnetic disk, optical disk, magnetic tape, etc.).

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)することができる。
In addition, the registered imaginary transition structure and/or connection table is
It can be recorded on various recording materials such as plain paper using an appropriate recording device, or it can be displayed (graphic display) on a color cathode ray tube connected to a computer or electronic equipment.

化学反応の表現形態および反応情報の登録、蓄積方法の
詳細については、本出願人による特願昭60−1773
45号および特願昭60−180875号の各明細書に
記載されている。
For details on the expression form of chemical reactions and the registration and accumulation method of reaction information,
No. 45 and Japanese Patent Application No. 60-180875.

このようにして虚遷移構造および/または結合表の形態
でコンピュータに登録された多数の化学反応についての
情報ファイルを利用して、特定の化学物質に関する情報
は以下に述べるような方法により抽出される。
Using information files about a large number of chemical reactions registered in the computer in the form of imaginary transition structures and/or bonding tables in this way, information about a specific chemical substance is extracted by the method described below. .

まず、入力された検索条件に基づいてスクリーニングを
行なう。
First, screening is performed based on the input search conditions.

検索条件は、少なくとも一つのノードおよび/または少
なくとも一つのノード間の結合に関する構造条件を含む
。その例として、炭素数が12個の脂肪族炭化水素(C
l3)、−C=N−結合を含む化合物などを挙げること
ができる。すなわち、目的の化学物質構造の一部(特徴
的な部分)でも全部でもよい。
The search condition includes a structural condition regarding at least one node and/or a connection between at least one node. As an example, aliphatic hydrocarbons with 12 carbon atoms (C
l3), a compound containing a -C=N- bond, and the like. That is, it may be a part (characteristic part) or the entire structure of the target chemical substance.

入力は、従来の化学構造式、上記の結合表あるいはこれ
らの組合せの形態で行なわれる。入力が構造式の形態で
行なわれた場合でも、この構造条件に基づいてコンピュ
ータ処理によりコンピュータ処理可能な結合表の形態に
自動的に変換することができ、好ましい方法である。
Input may be in the form of a conventional chemical structural formula, the above-mentioned bond table, or a combination thereof. Even if the input is in the form of a structural formula, it can be automatically converted into a computer-processable connection table form by computer processing based on the structural conditions, which is a preferred method.

このときスクリーニングの効率を丑げるために、ノード
を原子団のみで構成してもよいし、更にはメートおよび
結合種の表現として簡略化した文字、記号(HA=ハロ
ゲン、MT=金属)を用いたり、芳香族、ヘテロ環など
の条件を加えてもよい。また、原子の種類あるいは置換
基の位置に複数の可能性がある場合にはいわゆるマーカ
ッシュ表現(例えば、X=Cu、OH)を用いることも
できるし、釦と環とを区別して検索するか否かなどの条
件を付は加えることもできる。さらに化学構造とともに
各種の物性、反応特性、電荷、立体特性(各ノードの三
次元的相対位置)などの条件を付は加えることも可能で
ある。
At this time, in order to reduce the efficiency of screening, nodes may be composed only of atomic groups, or even simplified letters and symbols (HA = halogen, MT = metal) can be used to represent mates and bonding species. conditions such as aromaticity and heterocycle may be added. In addition, if there are multiple possibilities for the type of atom or the position of a substituent, a so-called Markush expression (for example, You can also add conditions such as: Furthermore, in addition to the chemical structure, it is also possible to add conditions such as various physical properties, reaction characteristics, charge, and steric characteristics (three-dimensional relative position of each node).

入力は、通常のテレタイプライター、化学構造式が描け
るように工夫された化学用タイプライタ−などの文字端
末;およびキーボード、ジョイスティック、ライトペン
などを用いる画像端末(グラフィック端末)を利用して
行なうことができる。後者の画像端末はグラフィックデ
ィスプレイヒに直接に二次元図形を描くことができる点
で利用しやすいものである。いずれの端末を利用する場
合でも質問形式で入力することができ、また、多種類の
検索条件を設定する場合には通常のプール演’11 (
AND、 OR,N0T)を用いることができる。
Input is performed using character terminals such as regular teletypewriters and chemical typewriters designed to draw chemical structural formulas; and graphic terminals that use keyboards, joysticks, light pens, etc. be able to. The latter image terminal is easy to use in that it can draw two-dimensional figures directly on a graphic display. No matter which terminal you use, you can input in the form of a question, and if you want to set many types of search conditions, you can use the regular pool performance '11 (
AND, OR, NOT) can be used.

これらの検索条件に対して、虚遷移構造および/または
結合表として登録されている化学反応情報のうち、反応
に関与する化学物質(すなわち、出発物質および生成物
質)が検索される直接の対象となる。
For these search conditions, among the chemical reaction information registered as imaginary transition structures and/or bonding tables, chemical substances involved in the reaction (i.e., starting materials and produced substances) are the direct targets of the search. Become.

E記エステルの加水分解反応を例にとれば、反応の出発
物質は、虚遷移構造(ITSI)から入結合(記号・・
・)を無視して無結合とみなすことにより、また生成物
質はITSIから出結合(記号+)を無視して無結合と
みなすことにより、それぞれ以下のような構造式として
導き出される。
Taking the hydrolysis reaction of ester E as an example, the starting material for the reaction is an incoming bond (symbol...
By ignoring the .) and considering it as non-bonding, and by ignoring the outgoing bond (symbol +) from ITSI and considering it as non-bonding, the following structural formulas are derived, respectively.

以下余白 敬五      (6) (7))I      0文 1虚五     (6) (7))l−0文 (8)(+1) ITSが三次元の虚遷移構造である場合には、出発物質
および生成物質の構造は三次元の構造図として導き出さ
れる。
The following margin is Keigo. The structure of the resulting substance is derived as a three-dimensional structural diagram.

また、反応の結合表から、出発物質および生成物質に関
する結合表は以下に述べるような方法により導き出され
る。
Further, from the reaction bond table, a bond table regarding starting materials and product materials can be derived by the method described below.

たとえば、ノード間の結合が第2表に示したよ〉に一対
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]で表わされている場
合には、出発物質は各ノード間の結合多重度をaとみな
すことにより、また生成物質は各ノード間の結合多重度
をa+bとみなすことにより、それぞれ導き出される。
For example, the bonds between nodes are represented by a pair of numbers (a, b) as shown in Table 2, where a is an integer representing the bond multiplicity in the starting material and b is the change in bond multiplicity in the chemical reaction. is an integer representing ], the starting material is obtained by considering the multiplicity of connections between each node as a, and the product material is obtained by considering the multiplicity of connections between each node as a+b. , respectively.

具体的には、スクリーニングを行なうに際してデータベ
ースとなる虚遷移構造および/または結す表についてこ
のような条件をつけたのち、上記の検索条件を満たす化
学物質を探し出す操作を行なう。
Specifically, when performing screening, such conditions are set for the imaginary transition structure and/or the connecting table that serves as a database, and then an operation is performed to search for chemical substances that satisfy the above search conditions.

あるいは予め、ITSおよび/または結合表から原糸お
よび生成系を抽出する操作[それぞれ、f原糸への投影
J  (projection to the sta
rtingstage、 P Sと略称する)、T生成
系への投影】(projection to the 
product stage 、  P Pと略称する
)]を行ない、得られた出発物質および生成物質につい
ての情報は別に化学物質ファイルとしてそれぞれコンピ
ュータに登録しておいてもよい。
Alternatively, in advance, an operation of extracting the yarn and the generation system from the ITS and/or the connection table [respectively, projection to the yarn
rtingstage, abbreviated as P S), projection to the T generation system]
product stage (abbreviated as PP)], and the information on the obtained starting materials and product materials may be separately registered in the computer as chemical substance files.

化学物質情報の登録に際して、原糸および生成系の構造
図とともにITSを一緒に記録してもよいし、また情報
の蓄積および検索を容易にするために、構造図および/
または結合表ごとに物質番号あるいは物質名を付しても
よい。
When registering chemical substance information, the ITS may be recorded together with the structural diagram of the yarn and production system, or the structural diagram and/or the structural diagram may be recorded to facilitate the accumulation and retrieval of information.
Alternatively, a substance number or substance name may be assigned to each bond table.

PSおよびPP操作の詳細については、本出願人による
昭和60年8月22日出願の特願昭60−   号明細
書に記載されている。
Details of PS and PP operations are described in the specification of Japanese Patent Application No. 1986 filed on August 22, 1986 by the present applicant.

このようにして、反応の出発物質および生成物質を対象
として、検索条件を満足する化学物質のみが検出される
。コンピュータ処理機能の点から、検索は結合表に基づ
いて行なわれるのが好ましい。特に、グラフィックディ
スプレイ上で構造式の形で入力された検索条件を満足す
べく対話形式で、結合表に基づいてatom b7 a
toa+で検索できるのが好ましい。
In this way, only chemical substances that satisfy the search conditions are detected for the starting materials and products of the reaction. In terms of computer processing capabilities, the search is preferably based on a join table. In particular, atom b7
It is preferable to be able to search with toa+.

検出された化学物質が多数である場合には、さらに同様
の操作を綴り返すことにより、より一層目的に適った物
質をスクリーニングすることができる。
If a large number of chemical substances have been detected, by repeating the same operation again, it is possible to screen for substances that are even more suitable for the purpose.

あるいは、−次スクリーニングとして、典型的な部分構
造をコード化しておき、この構造コード(フラグメント
コード)を利用して原子団−結合追跡法(group 
by group)に類する検索を行なってもよい。
Alternatively, as a second screening, typical partial structures are coded and this structural code (fragment code) is used to perform group-bond tracking methods.
You may also perform a search similar to "by group".

あるいはまた、スクリーニングを容易にするために、予
め上記反応のITSおよび/または結合表について環構
造を抽出する操作を行ない、得られた環構造についての
情報を別に環構造ファイルとしてコンピュータに登録し
ておき、このファイルを用いて一次スクリーニングを行
なってもよい。
Alternatively, in order to facilitate screening, extract the ring structure from the ITS and/or bond table of the above reaction in advance, and register the information about the obtained ring structure in the computer as a separate ring structure file. This file may be used for primary screening.

ここで、環構造とはITSに現れる環状構造をいい、反
応に特有の表現を示すものである。
Here, the ring structure refers to a cyclic structure that appears in ITS, and indicates an expression specific to a reaction.

化学反応に関与する環構造は以下の五種類に大別するこ
とができる。
Ring structures involved in chemical reactions can be roughly divided into the following five types.

(I)開環の環(ringof ring openi
ng)開環の環は、ただ一つの出結合を含み、残りの結
合は全て無色の結合である環構造をいい、開環反応に対
応している。従って、開環の環を示す反応における出発
物質は環構造を有する。
(I) ring of ring open
ng) The ring-opening ring refers to a ring structure that contains only one outgoing bond, and all remaining bonds are colorless bonds, and is compatible with the ring-opening reaction. Therefore, the starting material in a reaction exhibiting an open ring has a ring structure.

(II )環開裂の環(ring of ring c
leavage )環開裂の環は、二つ以上の出結合を
含み、残りの結合が全て無色の結合である環構造をいう
。従って、環開裂の環を示す反応における出発物質は環
構造を有する。
(II) Ring of ring c
levage) A ring cleavage ring refers to a ring structure that contains two or more out bonds and all remaining bonds are colorless bonds. Thus, the starting materials in reactions that exhibit ring cleavage have a ring structure.

(m)閉環の環(ring of ringclosu
re)閉環の喝は、一つの入結合を含み、残りの結合が
全て無色の結合である環構造をいい、閉環反応に対応し
ている。従って、閉環の環を示す反応における生成物質
は環構造を有する。
(m) ring of ring closure
re) Ring closure refers to a ring structure that includes one incoming bond and all remaining bonds are colorless bonds, and corresponds to a ring closure reaction. Therefore, the product product in a reaction exhibiting a closed ring has a ring structure.

(IV)環生成の環(ring of ring fo
rIlation)環生成の環は、二つ以上の入結合を
含み、残りの結合が全て無色の結合である環構造をいう
、従って、環生成の環を示す反応における生成物質は環
構造を有する。
(IV) ring of ring fo
rIlation) A ring-forming ring refers to a ring structure containing two or more incoming bonds, and all remaining bonds are colorless bonds. Therefore, the product substance in a reaction exhibiting a ring-forming ring has a ring structure.

(V)転位の環(ring of rearrange
ment )転位の環は、環構造が一つの出結合と一つ
入結合とを含み、残りの結合が全て無色の結合である環
構造をいう。
(V) ring of rearrangement
ment) A rearranged ring refers to a ring structure in which the ring structure includes one outbound bond and one inbound bond, and all remaining bonds are colorless bonds.

具体的に、開環の環を例に挙げて説明する。Specifically, the explanation will be given using an example of an open ring.

たとえば、下記反応式2で表わされるエステルの加水分
解反応において、 →HO2C(CH2) 、C0OH +C2H,OH(反応式2) ITSは次のように表わされる。
For example, in the ester hydrolysis reaction represented by Reaction Formula 2 below, →HO2C(CH2), C0OH +C2H,OH (Reaction Formula 2) ITS is represented as follows.

(14) H(7)   (!]) (20)+ まず、ITS2から、無色および有色の全ての結合のう
ち結合が環状に連結して一つの環を構成している部分を
認識し、検出する。
(14) H(7) (!]) (20)+ First, from ITS2, among all the colorless and colored bonds, the part where the bonds are connected in a ring to form one ring is recognized and detected. do.

得られた環構造(環1)は、一つの出結合と五つの無色
の結合とからなる六員環であり、開環の環である。
The obtained ring structure (Ring 1) is a six-membered ring consisting of one out bond and five colorless bonds, and is an open ring.

この開環の垣はまた、 なる文字列で表わすことができる。This opening fence is also It can be expressed as a character string.

また、環構造は反応の結合表からも直接に抽出すること
ができる。
The ring structure can also be extracted directly from the reaction bond table.

上記五種類の環構造はたとえば、上記の(a。The above five types of ring structures are, for example, the above (a).

b)表記を利用して次のようにに類別することができる
b) Using the notation, it can be classified as follows.

無色および有色の結合はそれぞれ以下の条件:i)無色
の結合:a≠0、 a+b≠0 11)出結合:  a≠0、b=o。
Colorless and colored bonds each have the following conditions: i) Colorless bond: a≠0, a+b≠0 11) Outbound bond: a≠0, b=o.

a+b二〇 111)大結合: a=0、b≠0、 a+b  ≠ 0 を満たすから、禮構造は下記第3表に示すように類別さ
れる。なお、第3表において、環はn員El(nは正整
数である)であり、mは2≦m<nの範囲の正整数であ
る。
a+b20111) Large bond: Since a=0, b≠0, a+b≠0, the structure is classified as shown in Table 3 below. In Table 3, the ring is n-membered El (n is a positive integer), and m is a positive integer in the range of 2≦m<n.

第3表 環構3      a≠Oa+t+−Oa=0a+b+
: O n−110 II             n  −m     
  m       On−101 1V             n  −m     
  Omn−211 Vl               n       
  0       0なお、環構造Vlは、出発物質
および生成物質のいずれにも環構造が変化することなく
存在する場合である。
Table 3 Ring structure 3 a≠Oa+t+-Oa=0a+b+
: O n-110 II n-m
m On-101 1V n -m
Omn-211 Vl n
0 0 Note that the ring structure Vl exists in both the starting material and the product without any change in the ring structure.

この環抽出操作の詳細については、本出願人による昭和
60年9月9日出願の特願昭60−号明細書に記載され
ている。
Details of this ring extraction operation are described in the specification of Japanese Patent Application No. 1983 filed on September 9, 1986 by the present applicant.

芳香族環、ヘテロ環などの環構造を有する物質を検索す
る場合には、この環構造ファイルを利用することにより
検索の効率を高めて検索時間を短縮化することができる
When searching for substances having a ring structure such as an aromatic ring or a heterocycle, using this ring structure file can improve search efficiency and shorten search time.

このようにして、化学物質の部分構造検索、完全一致検
索あるいは異性体検索を実施することができる。そして
、上記化学反応情報ファイルが反応の出発物質および生
成物質の物性、反応条件など種々のデータを付加情報と
して含んでいる場合には、目的の化学物質の構造のみな
らずこれらの付加情報をも入手することができる。
In this way, a partial structure search, exact match search, or isomer search for chemical substances can be performed. If the above chemical reaction information file contains various data such as the physical properties of reaction starting materials and product materials, reaction conditions, etc. as additional information, it is possible to include not only the structure of the target chemical substance but also this additional information. can be obtained.

また、本発明においては、構造検索だけではなく、文献
検索と組み合わせて構造検索を行なうことも可能である
Further, in the present invention, it is possible to perform not only a structure search but also a structure search in combination with a document search.

さらに、所望により、目的の化学物質に関する情報とし
て反応特性に関する知見を得ようとする場合には、予め
F記反応のITSおよび/または結合表について反応緒
を抽出する操作を行ない、得られた反応緒についての情
報を別に反応諸ファイルとしてコンピュータに登録して
おき、上記反応ファイルと反応基または反応番号等で関
連づけておくことにより、目的化合物の抽出とともに該
化合物の反応中心、反応特性などについての情報を得る
ことができる。
Furthermore, if desired, when attempting to obtain knowledge about reaction characteristics as information regarding the target chemical substance, an operation is performed in advance to extract reaction elements from the ITS and/or bond table of reaction F, and the obtained reaction By registering information about the reactions in the computer as a separate reaction file and associating it with the above reaction files using reaction groups or reaction numbers, it is possible to extract the target compound and also to obtain information about the reaction center, reaction characteristics, etc. of the compound. You can get information.

ここで、反応緒(reaction string )
とは複数の出結合と大結合とが交互に連結してなる部分
圧、応構造をいい、反応に固有な結合の変化を表わすも
のである。
Here, the reaction string
refers to a partial pressure, response structure formed by alternately connecting multiple outgoing bonds and large bonds, and represents changes in bonds specific to a reaction.

たとえば、上記エステルの加水分解反応(反応式l)を
例にとれば、ITSIから出結合(記号→)および大結
合(記号・・・)のみを抽出することにより得られる。
For example, taking the above ester hydrolysis reaction (reaction formula 1) as an example, it can be obtained by extracting only the out bonds (symbol →) and large bonds (symbols...) from ITSI.

以下余白 反応諸はまた、 (2) −(3) +(10)−(+1)+(8) −
(7) +(2)なる文字列で表わすことができる。こ
こで、記号−は出結合を表わし、記号十は大結合を表わ
す。
The following margin reactions are also (2) −(3) +(10)−(+1)+(8) −
(7) It can be represented by the character string +(2). Here, the symbol - represents an out-coupling, and the symbol 10 represents a large-coupling.

また、反応緒は反応の結合表からも抽出することができ
る。
In addition, the reaction code can also be extracted from the reaction combination table.

なお、上記ITSIにおいて反応緒は一本であるが、反
応によっては反応緒が二本以上であることもある。一般
に有機反応は、反応緒の数によって分類することができ
る。一本の反応緒を含むITSで表わされる有機反応を
一本緒反応(one−string reaction
 )と称する。同様に、二本の反応緒および三本の反応
緒を含むITSをそれぞれ、二本諸反応(two−st
ring reaction )および三本緒反5 (
three−strin3 reaction )と称
する。このことから反応線単位で反応を分割することが
可能であり、逆に複数本の反応緒を有する反応は二段階
以上の連続反応であると看做することができる。
Note that in the ITSI described above, there is one reactor, but depending on the reaction, there may be two or more reactors. Generally, organic reactions can be classified according to the number of reactants. One-string reaction
). Similarly, ITSs containing two reaction tubes and three reaction tubes are respectively treated as two-st reactions.
ring reaction) and Sanbon Oori 5 (
three-strin3 reaction). From this, it is possible to divide the reaction in units of reaction lines, and conversely, a reaction having multiple reaction lines can be considered to be a continuous reaction of two or more stages.

反応緒の抽出操作の詳細については、本出願人による昭
和60年9月5日出願の特願昭60−号明細書に記載さ
れている。
Details of the extraction operation of the reactant are described in the specification of Japanese Patent Application No. 1983 filed on September 5, 1986 by the present applicant.

また、個々の反応のITSおよび/または結合表に基づ
いて、複数の連続する反応のITSおよび/または結合
表を作成する操作を行ない、得られた多段階反応のIT
Sおよび/または結合表を別に多段階反応ファイルとし
てコンピュータに登録しておいて利用することもできる
。これにより、目的化合物の情報を複雑な合成反応など
一連の反応に位置づけて得ることができる。
In addition, based on the ITS and/or bonding table of individual reactions, an operation is performed to create ITS and/or bonding tables of multiple consecutive reactions, and the IT of the obtained multi-step reaction is
S and/or the linkage table can also be separately registered in a computer as a multi-step reaction file and used. This allows information on the target compound to be obtained by positioning it in a series of reactions such as complex synthetic reactions.

多段階反応のITSおよび結合表は、たとえば上記(a
、b)表記で表わされた各段階の単位反応についての結
合表に基づいて、下記の演算処理を行なうことにより得
られる。
ITS and bonding tables for multistep reactions can be found, for example, in the above (a
, b) is obtained by performing the following arithmetic processing based on the bond table for the unit reaction of each stage expressed in notation.

すなわち、各段階の反応における各ノード間の結合が、
一対の数字(aX’、 bX’)  [ただし、iはl
≦i≦nの範囲の正整数であり、nは全反応の組設階数
を表わす2以上の正整数であり、a。1はi段階の反応
の出発物質における結合多重度を表わす整数であり、b
81はi段階の反応における結合多重度の変化を表わす
整数であり、モしてXはノード間の結合を表わす]で表
わされているとき、 a、jk二Bxj bxjk  = 1)x1+b×」’++・+ bxk
−1+ bxk[ただし、jおよびkはそれぞれ1≦j
<k≦nなる条件を満足する正整数であり、3%にはj
段階からに段階までの反応の出発物質における結合多重
度を表わす整数であり、bXJkはj段階からに段階ま
での反応における結合多重度の変化を表わす整数であり
、モしてXはノード間の結合を表わす] なる結合の演算を行なうことにより、j段階からに段階
までの反応に関する情報は(ax”。
In other words, the connections between each node in each step of the reaction are
A pair of numbers (aX', bX') [where i is l
is a positive integer in the range of ≦i≦n, n is a positive integer of 2 or more representing the number of assembly floors of all reactions, and a. 1 is an integer representing the bond multiplicity in the starting material of the i-step reaction, and b
81 is an integer representing the change in bond multiplicity in the i-stage reaction, and X represents the bond between nodes. '++・+ bxk
−1+ bxk [where j and k are each 1≦j
It is a positive integer that satisfies the condition <k≦n, and 3% has j
bXJk is an integer representing the bond multiplicity in the starting material of the reaction from step to step, bXJk is an integer representing the change in bond multiplicity in the reaction from step j to step Expressing a bond] By performing a bond operation, information regarding the reaction from stage j to stage 2 is obtained by (ax'').

bxlk)として得られる。bxlk).

さらに、連続する多段階反応を合成ルート属(reac
tion−route claSses)として登録す
ることもできる。
In addition, continuous multi-step reactions are synthesized by the genus reac.
tion-route claSses).

たとえば、i段階よりなる逐次反応において、s−p、
→P2→P3→P4→P、:IRBCDE (ここで、Rは五段階反応の合成空間を意味し、Sは五
段階反応の出発物質を意味し、P、〜P、は各段階の反
応の生成物質を意味する)各段階のITSおよび/また
は結合表をそれぞれ屯にA、B、C1・・・で表わすと
、この逐次反応の合成ルート属は、第4表のようにファ
イルにしてまとめることができる。
For example, in a sequential reaction consisting of i steps, sp,
→P2→P3→P4→P, :IRBCDE (Here, R means the synthesis space of the five-step reaction, S means the starting material of the five-step reaction, P, ~P, The ITS and/or bond table of each step (meaning the product substance) is represented by A, B, C1, etc., and the synthetic route group of this sequential reaction is summarized in a file as shown in Table 4. be able to.

以下余白 第4表に示した合成ルートミツアイルにおいであるIT
Sに着目すると、このITSより右側であってかつ下側
に位lするITSは全てこのITSの部分反応を表わし
ている。たとえば、DCBについてはCB、B、DC,
CおよびDがその部分反応を表わすITSであるといえ
る。
It is the smell of the synthetic root mitsuair shown in Table 4 in the margin below.
Focusing on S, all ITSs located to the right and below this ITS represent partial reactions of this ITS. For example, for DCB, CB, B, DC,
It can be said that C and D are ITS representing the partial reactions.

この合成ルート属ファイルを利用して化学物質の検索を
行なった場合には、ITS (DCB)が見い出された
(ヒツトした)とき、該ファイルを解いてこのDCBに
関係する全ての反応を出力させることができる。
When searching for chemical substances using this synthetic route genus file, when an ITS (DCB) is found (hit), the file is solved and all reactions related to this DCB are output. be able to.

多段階反応の情報のITSおよび/または結合表作成操
作の詳細については、本出願人による昭和60年9月1
3日出願の特願昭60−   号明細書に記載されてい
る。
For details on the ITS of multi-step reaction information and/or the operation of creating a linkage table, please refer to the applicant's September 1, 1986 publication.
It is described in the specification of Japanese Patent Application No. 1983, filed on the 3rd.

以上の構造検索により得られた目的の化学物質に関する
情報(物質構造、物性、反応特性等)は、CRTなどの
グラフィックディスプレイ上に二次元もしくは三次元の
構造図として表示することができる。この際に、二次元
の構造図として得られた構造情報を基にして、エネルギ
ー計算(分子力場計算など)により最適化された分子の
三次元座標を得るような操作を施すことにより、三次元
の構造図(三次元構造、空間充填図など)を得ることも
可能である。また、任意の角度から見た三次元の構造図
をディスプレイ上に拡大または縮小して表示することが
できる。
Information regarding the target chemical substance (substance structure, physical properties, reaction characteristics, etc.) obtained through the above structure search can be displayed as a two-dimensional or three-dimensional structural diagram on a graphic display such as a CRT. At this time, based on the structural information obtained as a two-dimensional structural diagram, the three-dimensional It is also possible to obtain the original structure diagram (three-dimensional structure, space-filling diagram, etc.). Furthermore, a three-dimensional structural diagram viewed from any angle can be enlarged or reduced and displayed on the display.

また、得られた情報はプレインペーパーなどの適当な記
録材料上に記録(ハードコピー化)することもできる。
Further, the obtained information can also be recorded (hard copy) on a suitable recording material such as plain paper.

さらに、磁気ディスクなどの適当な記録媒体に記録保存
してもよい。
Furthermore, it may be recorded and stored on a suitable recording medium such as a magnetic disk.

Claims (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
成物質を生ずる多数の化学反応に関する情報に基づいて
化学物質の構造を検索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、少なくとも一つのノードおよび/または少なく
とも一つのノード間の結合に関する条件を含む検索条件
に対して、この検索条件を満足する化学物質に関する情
報を該化学反応の虚遷移構造および/または結合表に基
づいて抽出することを特徴とする化学物質構造の検索処
理方法。 2、上記化学物質に関する情報が化学反応の出発物質も
しくは生成物質として抽出されることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の化学物質構造の検索処理方法。 3、上記結合表において、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
、そしてノードの種類とノード間の結合をaまたはa+
bで表わした結合多重度とに基づいて、化学物質に関す
る情報を抽出することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の化学物質構造の検索処理方法。 4、上記検索条件が、化学物質の部分構造に関するもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の化
学物質構造の検索処理方法。 5、上記検索条件が、構造式もしくは三次元の構造図と
して与えられることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の化学物質構造の検索処理方法。 6、上記検索条件が、ノードの種類およびノード間の結
合多重度、またはこれらとノードの二次元もしくは三次
元の座標との組合せとして与えられることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の化学物質構造の検索処理方
法。 7、上記化学物質に関する情報が、構造式もしくは三次
元の構造図として得られることをを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の化学物質構造の検索処理方法。 8、上記化学物質に関する情報を記録材料もしくは表示
装置の画面上に表示記録することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の化学物質構造の検索処理方法。
[Claims] 1. A method for searching and processing the structure of a chemical substance based on information regarding a large number of chemical reactions that produce at least one product from at least one starting material, the information regarding the chemical reactions comprising: Between the topologically superimposed structure of the starting material and the structure of the product (1)
The bond between nodes that exists in common in the starting material and the product material, (2) the bond between nodes that exists only in the starting material, and (3) the bond between nodes that exists only in the product material are respectively expressed separately. is given as a connection table containing information about the imaginary transition structure and/or connections between these nodes and nodes, and for a search condition that includes a condition regarding at least one node and/or at least one connection between nodes. A chemical substance structure search processing method comprising: extracting information regarding a chemical substance that satisfies the search condition based on an imaginary transition structure and/or a bond table of the chemical reaction. 2. The chemical substance structure search processing method according to claim 1, wherein the information regarding the chemical substance is extracted as a starting material or product of a chemical reaction. 3. In the above bond table, the bonds between nodes are represented by 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 bond multiplicity in the chemical reaction. ], and the type of node and the connection between nodes are expressed as a or a+
Claim 1, characterized in that information regarding chemical substances is extracted based on the bond multiplicity expressed by b.
Search processing method for chemical substance structure described in section. 4. A chemical substance structure search processing method according to claim 1, wherein the search condition relates to a partial structure of a chemical substance. 5. The chemical substance structure search processing method according to claim 1, wherein the search condition is given as a structural formula or a three-dimensional structural diagram. 6. The search condition as set forth in claim 1, wherein the search condition is given as a type of node and a multiplicity of connections between nodes, or a combination of these and two-dimensional or three-dimensional coordinates of a node. Chemical substance structure search processing method. 7. The chemical substance structure search processing method according to claim 1, wherein the information regarding the chemical substance is obtained as a structural formula or a three-dimensional structural diagram. 8. A chemical substance structure search processing method according to claim 1, characterized in that the information regarding the chemical substance is displayed and recorded on a recording material or on the screen of a display device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354670A (en) * 1989-07-21 1991-03-08 Mitsubishi Electric Corp Picture retrieving device

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