JPH0141936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） 本発明は、分析装置、特にＣ−13核磁気共鳴
（以下単にＣ−13NMRと称する）装置から得ら
れる未知物質のスペクトルデータを解析すること
により未知物質の化学構造を決定する方法および
装置に関する。 （従来技術と問題点） 現在まで、未知物質の構造を解析するには、分
析技術者がスペクトルデータを、自己の経験と分
光学的理論とにもとづき、知的頭脳活動をともな
う手作業で行なつて来た。この解析操作には、多
数の既知物質のスペクトルを比較して、未知物質
がどの既知物質のスペクトルと共通の特徴を示し
ているかを決定し、分子構造の構成要素である部
分構造を推定するが、これには時間を要し、また
データ解析に関する豊富な経験を必要とした。 最近、このような化学構造解析の分野で人間が
手作業で行なう場合と同様の手順をコンピユータ
によるデータ検索によつて、数万件に及ぶ既知物
質の標準スペクトルデータを未知物質のスペクト
ルデータと比較することによつて未知物質の化学
構造を判定することが行なわれている。 しかしながら、このような従来形の方法におい
ては、既知物質の標準スペクトルデータと未知物
質のスペクトルデータとが完全に一致した場合に
のみ未知物質と既知物質との同定が可能であつた
ため、標準スペクトルデータの中に含まれていな
いスペクトルを有する未知物質については何らの
情報も得られないという不都合があつた。すなわ
ち、このような従来形の方法においては、既知物
質の標準スペクトルデータと未知物質のスペクト
ルとにおける各スペクトル信号の位置や強度がそ
れぞれ特定の数字として一義的に決定され、これ
らの各スペクトル信号の完全一致を必要条件とし
ていたため、分子構造のわずかな相違による電子
密度の差や、測定誤差による数値のずれが原因と
なつて既知物質の同定すら充分でないという短所
を有していた。 また、現在までに蓄積されたＣ−13NMR装置
の既知物質のスペクトルは、最も広く普及してい
るサトラー社の標準スペクトルデータ集でも約
35000化合物程度であり、工業製品の開発研究を
目的として日々合成される化合物データはその中
にほとんど含まれていない。このため、従来形の
データ検索に頼る方法では特に合成反応の副生成
物等の化学構造を知ることはほとんど不可能であ
つた。 （発明の目的） 本発明の目的は、前述の従来形における問題点
に鑑み、未知物質の化学構造を決定する方法およ
び装置において、記憶装置に予め既知物質の部分
構造とそれに対応する化学シフト値とを記憶して
おき、この化学シフト値と未知物質のスペクトル
データとを用いて各部分構造が未知物質に含まれ
ている可能性をメンバーシツプ関数で評価すると
いう構想にもとづき、未知物質および既知物質の
いずれに対してもそのＣ−13NMRスペクトルか
ら自動的にかつ短時間でこれらの物質に含まれる
部分構造を推定して出力することができるように
し、この出力結果から分析技術者等が容易に分子
構造を決定できるようにすることにある。 （発明の構成） 本発明によれば、未知物質のスペクトルデータ
を検出する手段、既知物質の部分構造の各々に対
応して少くとも化学シフト値を記憶する記憶手
段、未知物質のスペクトルデータおよび該記憶手
段に記憶されたデータにもとづき各部分構造が未
知物質に含まれている可能性の程度を表わす評価
点をメンバーシツプ関数を用いて求める手段、該
評価点が所定のいき（閾）値以上であるか否かを
判定する比較手段、および該比較手段の出力にも
とづき未知物質に含まれる可能性が大きな部分構
造を表示する出力手段を具備する未知物質の化学
構造を決定する装置、および未知物質のスペクト
ルデータを検出し、該スペクトルデータと予め既
知物質の部分構造の各々に対応して記憶された化
学シフト値とにもとづき各部分構造が未知物質に
含まれている可能性の程度を表わす評価点をメン
バーシツプ関数を用いて求め、該評価点が所定の
いき値以上であるか否かを判定し、該判定結果に
もとづき未知物質に含まれる可能性が大きな部分
構造を求めてこれを表示する未知物質の化学構造
を決定する方法が提供される。 （発明の構成の具体的説明） 以下、図面を参照して本発明に係る方法および
装置につき具体的に説明する。 第１図は、本発明に係る未知物質の化学構造を
決定する装置の概略の構成を示す。同図におい
て、１はデータ処理装置であつて、中央処理装
置、入出力回路および内部記憶装置等を含むもの
である。データ処理装置１には、入出力回路を介
してＣ−13NMR装置２、シリアルプリンタ３、
キーボード４、フロツピデイスク５および６、
CRTデイスプレイ７、等が接続されている。Ｃ
−13NMR装置２は、データ処理装置１から入力
されるコントロール信号に応じて未知物質のスペ
クトル信号を発生してデータ処理装置１に入力す
るものである。なお。Ｃ−13NMR装置２にはＸ
−Ｙプロツタ８およびデジタルプロツタ９が接続
されており、前記未知物質のスペクトルデータを
それぞれアナログ形式およびデジタル形式で出力
表示する。データ処理装置１に接続されたキーボ
ード４は、例えばデータ処理装置１に対する各種
の指令信号を入力し、あるいは処理条件の指定等
を行なうために使用されるものである。シリアル
プリンタ３およびCRTデイスプレイ７はデータ
処理装置１による解析処理の結果得られた部分構
造の表示その他を行なうものである。また、フロ
ツピデイスク５および６は、それぞれ、例えば、
既知物質の各部分構造に対応して化学シフト値を
記憶し、かつ各芳香環炭素に対応して化学シフト
値を記憶するものである。 次に、第２図を参照して第１図の装置によつて
行なわれる未知物質の部分構造の解析処理の手順
につき説明する。まず、Ｃ−13NMR装置２から
未知物質のスペクトルデータがデータ処理装置１
に入力される。Ｃ−13NMR装置２は、周知の測
定技術で未知物質のスペクトルデータを生成する
が、完全デカツプル測定からは複数のシグナル群
すなわちスペクトル信号群についてそれぞれの位
置（ppm単位）と強度（無単位）からなるデータ
が得られ、またオフレゾナンス測定からは各シグ
ナルの分裂パターン（一重線、二重線、三重線、
四重線および多重線）を示す数値データの形で出
力される。第１表は、２，２，４−トリメチルペ
ンタンの場合におけるＣ−13NMRスペクトルデ
ータの１例を示す。 第１表 シグナルNo. 位置 強度 分裂パターン １ 24.8 1.5 ２ ２ 25.5 5.4 ４ ３ 30.1 8.9 ４ ４ 31.0 1.0 １ ５ 53.3 2.0 ３ なお、このようなスペクトルデータはデータ処
理装置１に入力されると共に、Ｘ−Ｙプロツタ８
およびデジタルプロツタ９によつて表示される。 本発明においては、完全デカツプル測定による
スペクトルデータを用いるが、オフレゾナンス測
定によつて得られたスペクトルデータを加えるこ
とによつて解析精度を高くすることができる。ま
た、Ｃ−13NMR装置２の他にCHN元素分析装
置および質量分析装置（MS）等をデータ処理装
置に接続し、これらの各装置から得られるデータ
を解析して決定される分子式または原子組成式を
用いることにより、同様に解析精度を高くするこ
とができる。なお、上述の各スペクトルデータ等
はデータ処理装置１に接続されたキーボード４等
から入力することも可能である。 次に、このようにしてデータ処理装置１に入力
されたスペクトルデータと、例えば、フロツピデ
イスク５に記憶された化学シフト表のデータ等を
用いて各部分構造が未知物質に含まれている可能
性の程度を示す評価点の計算が行なわれる。 ここで、化学シフト表は、各部分構造に対応す
るスペクトル信号の位置等のデータを含む数値表
である。この場合、１個の部分構造は１個から10
個の炭素原子を含み、これに隣接する水素、酸
素、窒素、イオウ、リン、ハロゲン等を含む原子
団から成り、最大５本のスペクトル信号が対応す
る。すなわち、部分構造は有機化合物の分子構造
を構成する原子団を意味し、各種の原子の種類と
数の組み合せ、および原子間の単結合、二重結
合、三重結合などの化学結合様式による種々の組
み合せがあり、無数の原子団が存在するが、本発
明においては、Ｃ−13NMR装置から得られる炭
素原子骨格に関する構造情報を処理するため、炭
素を中心とする部分構造を設定し、他の原子はこ
れに隣接するものとして定義している。部分構造
内にはNMR分光学の理論から等価とみなされる
炭素が２個以上含まれることがあり、１本のスペ
クトル信号に対応されることも多いが、原則的に
は化学シフト表は部分構造内の最大５個の炭素に
対応するシグナルの位置を示す数値表の形態を取
る。 上記の部分構造について、それぞれ既知物質の
スペクトルデータの中に現われたスペクトル信号
の位置を統計的に整理すると、特定の炭素に対応
するスペクトル信号は特定の範囲に分布する。そ
の分布は統計データの数を多くするに従い、ガウ
ス分布に近似される度数分布を形成し、最も多く
出現する位置を中心として、左右対称に分散する
ことが分つた。分散の原因は、主に部分構造の中
に残されている自由な結合手と連結して隣接する
原子または原子団の電子的および立体的性質に依
存するものであり、その他化学的、物理的原因が
加わつて起る現象と思われる。従つて、未知物質
の中に含まれる部分構造を決定するためには、対
応するスペクトル信号の位置を特定することが出
来ないので、本発明においては、統計処理の結
果、得られた中心位置と標準偏差とを用いて、ス
ペクトル信号の出現範囲を表わす。他方、部分構
造内の５個の炭素は、上記の自由な結合手の部位
から遠ざかるに従つて、対応するスペクトル信号
の出現範囲が狭くなり、部分構造内の末端部位に
属する炭素において、最も狭いものとなり、部分
構造の決定に最も大きく寄与する。従つて、５個
の炭素相互間において、当該部分構造を決定する
ための重要度が異なるのでそれぞれのシグナルに
ついて、相対的重みを付加して化学シフト表に含
めた。また、オフレゾナンス測定から得られる分
裂パターンは、分光学的理論にもとづき、炭素原
子に直接結合する水素原子の数に対応するので、
化学シフト表に含めた。第２表は、ｎ−プロピル
基を表わす部分構造の場合における化学シフト表
の１例を示す。

【表】 次に、前述の評価点の計算方法につき説明す
る。本発明においては、未知物質のスペクトル信
号が化学シフト表に格別された標準的なスペクト
ル信号の位置からずれた場合においても近似する
部分構造を決定できるようにするためフアジイ
（あいまい）システム理論におけるメンバーシツ
プ関数が用いられている。そして、未知物質につ
いて実測されたスペクトル信号のずれの発生する
頻度は多数の既知物質のスペクトルを統計的に処
理することにより、ガウス分布することが分つた
ので、ガウス関数をメンバーシツプ関数としてい
る。このようなメンバーシツプ関数は、第３図に
示すように、化学シフト表に格別されている個々
のスペクトル信号の中心位置に対し、未知物質の
スペクトルデータの特定のスペクトル信号の位置
が完全に一致した場合に1.00となり、不一致の場
合、中心位置からの距離にもとづくずれの程度を
ガウス分布の仮定のもとに0.00まで変化させる関
数である。そして、この関数値が1.00に近いほ
ど、未知物質のスペクトルデータの特定のスペク
トル信号と当該部分構造に属するスペクトル信号
との類似度が大きいことを表わしている。なお、
メンバーシツプ関数（ｔ）_iは以下のように定義
される。 t_i＝｜Po−Pk｜／σ ……(1) （ｔ）_i＝ｅ×Ｐ（−１／２t² _i） ……(2) なお、上述の式において、P_pは中心位置すなわ
ち中心周波数、P_kは未知物質の特定のスペクト
ル信号の位置すなわち周波数、σは標準偏差をそ
れぞれ示す。 次に、第４図を参照して評価点の計算処理につ
き詳細に説明する。まず、記憶装置に格納されて
いる化学シフト表から１つの部分構造に対応する
１組のデータを読み出す。 次に、分子式または原子組成式が入力されてい
る場合は、当該部分構造について化学シフト表記
載の原子組成が内包されるか否かを判定し、内包
されない場合は当該部分構造は未知物質の原子の
種類および数の点から未知物質に含まれないこと
が自明であるから以下に述べる評価点の計算処理
を行なうことなく次の部分構造の処理に移る。も
し、入力されている分子式データ等に当該部分構
造の化学シフト表記載の原子組成が内包される場
合は、化学シフト表から読み出したデータに示さ
れている中心位置に最も近い位置にある未知物質
のスペクトル信号を入力データより選定する。 この時、オフレゾナンス測定データが入力され
ている場合は、入力されている当該スペクトル信
号の分裂パターン数が化学シフト表記載の分裂パ
ターン数と一致するか否かを判定し、一致する場
合は当該スペクトル信号について前述のメンバー
シツプ関数の計算を行なう。もし、これらの分裂
パターン数が一致しない場合はメンバーシツプ関
数の計算は行なわれない。このようにして、化学
シフト表から読み出した１組のスペクトル信号の
個々についてメンバーシツプ関数の計算が行なわ
れる。 次に、化学シフト表から読み出したデータに含
まれている重みを用いて最大５本のスペクトル信
号について以下の(3)式を用いて加重平均を求め、
各部分構造が未知物質に含まれている可能性に関
する評価点を算出する。 以上の処理を化学シフト表に含まれているすべ
ての部分構造について順次実行することによつて
評価点の計算処理が終了する。 第５図を参照してｎ−プロピル基の例につき評
価点の算出方法を具体的に説明する。第５図ａ
は、前述の第２表に示されたｎ−プロピル基の化
学シフト表のデータをグラフによつて概念的に示
したものである。第２表から明らかなように、ｎ
−プロピル基は３つのスペクトル信号１、２、３
を有し、それぞれのスペクトル信号の中心位置
P_p1、P_p2およびP_p3はそれぞれ14ppm、22ppmお
よび38ppmであり、標準偏差σ₁、σ₂およびσ₃は
５、８および10ppmである。なお、各スペクトル
信号１、２および３は、それぞれ原子団 ¹CH₃
−、− ²CH₂−および− ³CH₂−に対応する。 このような化学シフト表のデータに対して第５
図ｂに示されるような各々の中心位置がP_k1、P_k2
およびP_k3の３本のスペクトル信号を有するスペ
クトルデータが入力されたものとする。前述の(1)
式を用いて各スペクトル信号に対応するt_i（ｉ＝
１、２、３）の値を求めると t₁＝｜P_p1−P_k1｜／σ₁ t₂＝｜P_p2−P_k2｜／σ₂ t₃＝｜P_p3−P_k3｜／σ₃ となる。これらのt₁、t₂、t₃の値を前述の(2)式に
代入してメンバーシツプ関数（ｔ）₁、（ｔ）₂お
よび（ｔ）₃を求めた後、前述の(3)式を用いて評
価点_Tが算出される。この場合_Tは_T ＝W₁（ｔ）₁＋W₂（ｔ）₂＋W₃（ｔ）₃／W₁＋W₂
＋W₃ となる。ここで、W₁、W₂、W₃はそれぞれ前述
の第２表の化学シフト表に示されている各スペク
トル信号１、２、３の重みを示す値である。 このようにして求められた評価点が所定のしき
い値、例えば0.70、以上であるか否かが判定され
る。そして、この所定のしきい値以上の評価点を
持つ部分構造については、未知物質の中に含まれ
る可能性が大きいから、第１図の装置におけるシ
リアルプリンタ３およびCRTデイスプレイ７等
に表示される。以上の処理が化学シフト表に含ま
れたすべての組のデータにつき各組ごとに繰り返
し行なわれる。なお、上述の処理によつて未知物
質の中に含まれる可能性が大きいと判定された部
分構造の表示は、すべての処理が終了した後に行
なつてもよいことは明らかである。 なお、解析結果の表示は、例えば、未知物質の
すべての入力データと、部分構造のコード記号ま
たは英数字を用いて表記した部分構造の化学式と
メンバーシツプ関数の計算に利用したスペクトル
信号の位置と評価点の値等につき行なわれる。但
し、スペクトル信号の位置と評価点等の表示は必
要がなければ出力内容から除くこともできる。 以上のような手順により未知物質にどのような
部分構造が含まれているかを知ることができる
が、本発明においては、上記と同様の手順を用い
てさらに未知物質が、芳香環置換体又は値の環置
体である可能性を判定することによつて未知物質
の化学構造をさらに明確にするような処理を行う
ことができる。すなわち、例えば、未知物質が置
換芳香環を含む場合、再び第２図のフローチヤー
トを参照すると、前述の部分構造に対応する化学
シフト表を用いた処理が終了した後、まず未知物
質がベンゼン環等の芳香環を有する可能性が判定
される。もし、未知物質に芳香環が存在する可能
性がある場合は芳香環炭素の化学シフト表を用い
て未知物質の置換位置異性構造の可能性を示す評
価点を前述と同じメンバーシツプ関数を用いて算
出する。 この場合、芳香環炭素の化学シフト表は既知物
質の多数の芳香環部分構造に対応してスペクトル
信号の位置等を記憶したものである。一般に、１
個の芳香環部分構造は、特定の置換基が導入され
ている環内の炭素１個のみを意味し、それぞれ１
本のスペクトル信号が対応する。この置換基の根
元の炭素を以下では注目の環炭素と称する。芳香
環部分構造は、注目の環炭素に直接置換している
原子とその両側に隣接しているオルソ位の置換基
の原子および環を通じて相向い合う位置のパラ位
の置換基の原子とによつて定義されるもので、本
発明特有の定義である。例えば、ベンゼン環の場
合は以下のように定義される。 なお、上記においてＸは特定の置換基の原子で
あり、●は注目の環炭素であり、ＡおよびＢはオ
ルソ位の置換基の原子、Ｃはパラ位の置換基の原
子である。 芳香族化合物は、炭素、酸素、窒素、イオウな
どの原子が環状構造を形成して化学的に安定な環
部分と、前述の部分構造と同様な原子団から成る
置換基部分とから成る。ベンゼノイド系化合物の
場合、環部分は６個の炭素原子から成り、置換基
が６箇所に結合できる部位を持ち、さらに置換基
自体が多数の原子との結合様式の組み合せを取り
得るので、芳香環部分構造も無数に存在する。 上記の芳香環部分構造の注目の環炭素について
それぞれ既知物質のスペクトルデータの中に現わ
れたスペクトル信号を統計的に整理すると、特定
の範囲にガウス分布を示す。その分散の原因は、
オルソ位、パラ位および直接に結合している原子
のさらに先に結合している原子または原子団が、
電子的、立体的に注目の環炭素に影響を及ぼすこ
とによるものと思われる。従つて、未知物質の中
に含まれる芳香環部分構造を決定するためには、
対応するスペクトル信号位置を特定出来ないの
で、本発明においては統計処理の結果得られたシ
フト範囲の両端（最高位置と最低位置）を用いた
数値表の形態を取る。第３表はベンゼン環の１、
２、４、６位にメチル基が置換している場合すな
わち の構造を有する芳香環炭素（原子組成C₁₀H₁₂）
の化学シフト表の一例を示す。 第３表 原子組成 C₁₀H₁₂ 最高位置 最低位置(ppm) 131.5 134.5 以上のような芳香環炭素の化学シフト表を用い
て未知物質が芳香環置換位置異性体である可能性
を示す評価点の算出が行なわれる。そして、すべ
ての芳香環部分構造についてこの評価点の算出を
行ない、この評価点が所定のいき値例えば0.30以
上の値となるすべての芳香環部分構造を取り出
す。そして、これらの芳香環部分構造の組み合わ
せにより１つの芳香環構造を求める。そして、こ
の組合わされた１組の芳香環部分構造についての
評価点を算出し、該評価点が所定のいき値例えば
0.70以上である場合は未知物質が上述のようにし
て組合わされた１組の芳香環部分構造を含むもの
と判定し、その芳香環部分構造を表示する。 以上の処理を第６図を参照してさらに詳細に説
明する。まず、Ｃ−13NMRスペクトルの入力デ
ータから未知物質が芳香族化合物の置換体である
可能性を判定する。そして、未知物質が芳香族化
合物の置換体である可能性がある場合には、芳香
環炭素の化学シフト表から１組のデータを取り出
す。そして、分子式または原子組成式が入力され
ておれば該分子式等のデータと芳香環部分構造の
組成式を比較し、当該芳香環部分構造について化
学シフト表記載の原子組成が内包されるか否かを
判定し、内包されない場合は次の芳香環部分構造
についての処理に移る。もし、内包される場合は
化学シフト表から取り出したデータに含まれる最
高位置の周波数と最低位置の周波数の中間点を便
宜上中心周波数すなわち中心位置と仮定し、最高
位置と最低位置の距離を標準偏差と仮定する変換
操作を行なう。次に、変換した中心位置に最も近
い位置に相当する未知物質のスペクトル信号を入
力データより選定する。 他方、オフレゾナンス測定データが入力されて
いる場合は、当該スペクトル信号の分裂パターン
数が化学シフト表記載の芳香環部分構造のコード
記号が示す分裂パターン数と一致するか否かを判
定し、不一致の場合には次の芳香環部分構造につ
いての処理に移る。これは、当該スペクトル信号
の分裂パターン数が注目する炭素に結合している
原子が水素である場合２、他の原子の場合は１と
なる性質を利用し芳香環炭素の化学シフト表記載
の芳香環部分構造を表わすコード記号を利用して
分裂パターン数を比較するものである。分裂パタ
ーン数が一致した場合には前述の(1)および(2)式を
用いてメンバーシツプ関数の計算を行なう。そし
て、このメンバーシツプ関数値が便宜上設定され
たいき値、例えば0.30未満の場合には当該芳香環
部分構造は未知物質の構造には含まれないものと
して除去する。 以上の処理を芳香環炭素の化学シフト表に含ま
れるすべての芳香環部分構造について実行する。 このようにして、便宜上設定されたいき値以上
の芳香環部分構造を求め、これらの芳香環部分構
造の中から相互に隣接して環状構造を形成する組
み合せを見い出し、各スペクトル信号の重みを１
とする単純平均を(3)式を用いて計算し、環状構造
全体として未知物質に含まれている可能性に関す
る評価点を算出する。すなわち、芳香環部分構造
は、注目の環炭素１個のみのスペクトル信号が対
応するが、部分構造を表現する上での従属的な情
報として、オルソ位、パラ位および直接結合して
いる置換基の原子を定義しているので、例えばベ
ンゼン環の場合、６個の芳香環部分構造を取り出
した場合、置換基に関する情報を相互に満足しか
つ６個のすべての炭素の環内における位置関係並
びに置換基の位置関係を説明しうる組み合せが存
在する。 例えば、２，４−ジメチルフエノールの場合の
芳香環部分構造の組は となり、これらの芳香環部分構造を組み合せるこ
とによつて以下のような環状構造が求められる。 以上のような芳香環部分構造の組み合せの検出
の後、前述のように単純平均による評価点の算出
が行なわれる。そして、すべての組み合せに対し
て該評価点の計算が行なわれた後該評価点が所定
のいき値、例えば、0.70以上か否かを判定し、当
該環状構造が未知物質に含まれている可能性の有
無を判定する。この結果、未知物質の化学構造の
中に含まれている可能性の大きなことが判明した
環状構造は前述と同様にして出力装置に表示され
る。 （実施例の説明） (1) カルコン（Chalcone）の解析例 カルコンを未知物質と見立てた場合、インプ
ツトデータは下記のようである。

【表】 このデータに対する出力結果は、この物質の
構造の中に含まれている可能性の大きな部分構
造として下記の５種の部分構造を出力し、その
うちの２種は、芳香環部分構造によつて組み立
てられたベンゼン環状構造である。 １ C₆H₅−CH＝CH−CO− ２ C₆H₅−CO− ３ C₆H₅−CH＝CH− ４

【式】 ５

【式】 C₆H₅はモノ置換ベンゼンを表わし、CH＝
CHまたはＣ＝Ｃは二重結合部分、またCOはカ
ルボニル基（Ｃ＝Ｏ）を表わす、上記５種の
部分構造は、互に相補う内容を含んでおり、こ
の結果にもとづいてカルコンの構造式 を決定することは容易である。 (2) ｍ−Bromotolueneの例 ｍ−ブロモトルエン

【式】を未知物 質と見立てた場合のインプツトデータは下記の
ようである。

【表】 出力の部分構造は２種でしかもその中の１種
は芳香環部分構造によつて組み立てられた正解
の構造式に相当している。 １ CH₃−（PHENYL） ２

【式】 (3) Bis−（４−dimethylamine）
thiobenzophenoneの例 ビス−（４−ジメチルアミン）チオベンゾフ
エノン を未知物質と見立てた場合のインプツトデータ
は下記のようである。

【表】 出力の部分構造は下記の３種であるが、１、
３番は正解であるが、２番のイソチオシアネー
ト基は正解ではなく、偶然にスペクトル信号の
位置が一致したものである。このように正解の
部分構造と似て非なる出力部分構造をノイズと
呼ぶことがある。 １ （CH₃）2N−（PHENYL） ２ Ｓ＝Ｃ＝Ｎ−（PHENYL） ３

【式】 （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、未知物質の化
学構造を決定する操作の過程において、未知物質
のスペクトルデータに基づき該未知物質に含まれ
る部分構造を短時間で知ることが可能になり、分
析技術者および一般の化学者が容易にかつ迅速に
化学構造を決定することが可能になる。また、本
発明によれば、分析技術に関する高度の熟練およ
び経験を必要とせず、また人間の思考過程では起
りがちな“思い込み”や“見落し”からくる誤認
を除去して的確に化学構造の決定を行なうことが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る装置の構成を
示すブロツク回路図、第２図は第１図の装置にお
ける未知物質の化学構造の決定処理の手順を示す
フローチヤート、第３図は、メンバーシツプ関数
の算出方法を説明するためのグラフ、第４図は第
２図における評価点の計算処理の詳細を示すフロ
ーチヤート、第５図は評価点の計算方法を具体的
に説明するためのグラフ、そして第６図は第２図
における芳香環置換位置異性体の可能性を示す評
価点の計算処理の詳細を示すフローチヤートであ
る。 １：データ処理装置、２：Ｃ−13NMR装置、
３：シリアルプリンタ、４：キーボード、５，
６：フロツピデイスク、７：CRTデイスプレイ、
８：Ｘ−Ｙプロツタ、９：デジタルプロツタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 未知物質のスペクトルデータを検出する手
   段、既知物質の部分構造の各々に対応して少くと
   も化学シフト値を記憶する記憶手段、未知物質の
   スペクトルデータおよび該記憶手段に記憶された
   データにもとづき各部分構造が未知物質に含まれ
   ている可能性の程度を表わす評価点をメンバーシ
   ツプ関数を用いて求める手段、該評価点が所定の
   いき値以上であるか否かを判定する比較手段、お
   よび該比較手段の出力にもとづき未知物質に含ま
   れる可能性が大きな部分構造を表示する出力手段
   を具備する未知物質の化学構造を決定する装置。 ２ 未知物質のスペクトルデータを検出し、該ス
   ペクトルデータと予め既知物質の部分構造の各々
   に対応して記憶された化学シフト値とにもとづき
   各部分構造が未知物質に含まれている可能性の程
   度を表わす評価点をメンバーシツプ関数を用いて
   求め、該評価点が所定のいき値以上であるか否か
   を判定し、該判定結果にもとづき未知物質に含ま
   れる可能性が大きな部分構造を求めてこれを表示
   する未知物質の化学構造を決定する方法。