深度学习在化学分子逆向合成路线规划中的应用进展

逆向合成规划是现代有机合成化学中合成路线设计的重要基础.合成化学发展至今,化学家们积累了大量的反应数据.自有机合成大师E.J.Corey将逆合成分析法与计算机结合提出LHASA(logic and heuristics applied to synthetic analysis)起,计算机根据反应数据自主学习并给出逆向合成路线成了化学家的愿景之一.近年来,基于数据驱动的研究范式不断发展,大量深度学习模型被提出并在逆向合成规划中取得了初步的成功,然而该类模型仍然存在高质量数据集稀缺、软硬件结合不佳、领域知识嵌入与发现困难等问题.通过深度学习实现逆向合成路线规划有待深入研究.

PSR-SQUARES:基于程序空间约简器的SQL逆向合成系统

针对SQUARES程序空间增长过快,导致程序合成效率偏低的问题,在SQUARES的基础上,增加了以深度神经网络为核心的程序空间约简器,将给定的<被查询表,查询结果>示例表示成二维张量,作为深度神经网络的输入,网络的输出是关于目标SQL语句合成规则的相关性标记向量。约简器根据神经网络的输出结果,采用末N位淘汰策略,删除与目标SQL语句相关性弱的合成规则,以减少候选SQL语句的生成和验证,提升系统合成效率。对约简器中深度神经网络的结构设计、训练样本集的生成方法和网络训练过程进行了详细描述。同时将PSR-SQUARES与当前有代表性SQL逆向合成系统进行实验对比,实验结果表明,PSR-SQUARES的综合性能不同程度地优于其他合成系统,平均合成时间由SQUARES的251 s降低至130 s,目标程序合成成功率由80%提升至89%。

逆向合成法在有机合成中的应用

逆向合成法对人们进行有机物的分析、设计及合成具有简便、有效的指导作用,通过实例分析把它的思维方法和本质内容展现出来,有利于帮助学习者确立进行有机合成设计的正确思想,为开展创造性的工作奠定扎实的理论基础。

普鲁兰酶逆向合成麦芽糖基β-CD的工艺研究

以麦芽糖和β-CD为底物,用酸解普鲁兰菌产普鲁兰酶(EC3-21.41)逆向合成麦芽糖基β-CD。为了优化反应条件,对温度、pH、底物浓度等分别进行了单因素实验和L9(34)正交实验。实验结果表明,酶量显著地影响β-CD的转化率,最佳反应条件为温度70℃,pH为4.0,底物量比为18,底物浓度为75%,酶量为200U/gβ-CD,反应时间为60h,β-CD的转化率超过了40%。

逆向分析在精细有机合成路线设计中的应用

逆向合成法合成复杂化合物是精细有机化合成中广泛运用的一种方法。笔者阐述了逆向合成路线的设计及选择。

机器学习设计单步逆向合成反应的研究进展

在逆向合成分析的过程中,对特定的目标分子设计单步逆向合成反应是探寻最优有机合成路线的关键环节。随着机器学习(Machine learning)研究的兴起,很多研究者开始尝试利用机器学习方法设计单步逆向合成反应。相关研究主要集中在两方面:(1)研究化合物分子输入方法;(2)基于特定的分子输入,研究各类单步逆向合成反应预测模型的构建方法。本文首先综述了分子输入的三种主流方法;然后分别分析了基于这三种分子输入方法构建的单步逆向合成反应预测模型的研究实例;之后,总结了当前机器学习方法设计单步逆向合成反应研究中存在的问题,并给出了解决问题的思路;最后,对机器学习设计单步逆向合成反应的前景作出展望。

罗格列酮合成工艺的研究进展

罗格列酮(Rosiglitazone)是一种噻唑烷二酮(TZD)类胰岛素增敏剂,能改善糖尿病患者的胰岛素抵抗、降低血糖,具有抗高血糖活性,是TZD类化合物中治疗Ⅱ型糖尿病(T2DM)最有效的药物。除降糖作用外,罗格列酮还具有抗炎、抗癌等功效。高效、高产的罗格列酮合成路线对糖尿病的治疗具有十分重要的现实意义。通过文献调研简要综述了罗格列酮的作用机制和药理作用以及逆向合成分析,重点介绍了文献中报道的关于罗格列酮的合成方法和合成步骤,包括罗格列酮的工业生产和小规模生产的合成方法。虽然罗格列酮的合成策略多种多样,但最常用的合成路线还是Knoevenagel缩合反应法。

高考试题中有机合成路线的设计

有机合成所产生的新物质丰富了人类生活,美国有机化学家伍德沃德(被誉为现代有机合成之父)曾说过:有机合成使人类在旧的自然界旁又建立起一个新的自然界,改变了社会上物质及商品的面貌,使人类生活发生了巨大的改变。有机合成包括有机合成的主要任务(构建碳骨架和引入官能团)、有机合成的主要方法(逆向合成分析法)和有机合成的重要应用三个方面的内容。有机合成既是有机化学学习中的重点和难点,又是近年来高考中的高频考点,因此学好有机合成显得至关重要。

抗雌激素药三苯氧胺制备方法的进展

通过逆向合成分析法和国内外文献归纳成10条合成路线,对每条路线评价其优缺点,并建议方法2.1.2具有工艺路线短、收率高、Z式含量高等特点,值得进一步的研究。参考文献26篇。

大学有机化学混合式教学模式的优化与探索

大学有机化学课程对于理工农医等专业的学生来说学习难度非常大。有机化学的教学方式、教学内容和教育背景,对于课程的教学质量产生复杂的影响。学生对官能团的转化、逆向合成法以及有机物的鉴别普遍理解不到位。课程教学团队主要从官能团、合成法和表征的角度对教学内容进行改革,对有机化学的混合式教学模式进行优化和探索,以达到提高学生学习的主动性和课程教学质量的目的。

便携式语音数字化网络传输系统设计

为满足数字化语音高精度的识别率及数字化编码高速传输的需求,设计了便携式语音数字化网络传输系统,集成了WM8978声卡芯片及W5500以太网芯片,采用STM32F4系列高速处理器进行语音高保真数字化编码及网络传输的配置。测试结果表明,经逆向合成的数字化音频网络传输数据,与原始语音信号一致,该系统提高了语音数字化及网络传输的速度和精度。

半乳糖醛酸一甲酯低聚物的化学选择方法

本文主要论述了,1-3三聚葡萄糖甲酯的合成被叙述为合成果胶低聚糖一部的通常的一种方法。这种必须的单体构成物是构成所有大规模半乳糖戊乙酸酯组成物。此种糖基化作用是在糖基施与者和寄宿者之间进行的,使用在五戊稀糖基化作用技术上。a—型端基异构体的产率在50~74%范围内,三聚半乳糖的获得取决于C-6氧化。再这个位之上依靠保护集团的作用得到羧酸或相应位置的甲酯。因此得到实验结论,半乳糖醛酸低聚物可被作为制造甲酯的局部控制物。

浅议有机合成路线的设计

通过对近几年江苏高考有机合成路线设计类试题的特点分析，提出解决此类问题的方法，并结合实例分析进行反思，以期对教学有所启示。

过氧化氢检测用荧光探针的设计、合成及性能

基于逆向合成分析的方法,以水杨醛吖嗪作为传感产物,设计合成了一种用于检测H2O2的“开启式”荧光探针。在室温条件下向2-甲酰基苯基硼酸频哪醇酯中加入过量水合肼,通过一步反应和低成本合成,得到一种含硼氮杂环化合物。经X-射线单晶衍射确认此化合物和H2O2的反应产物为水杨醛吖嗪,因此达到检测溶液/薄膜中H2O2的目的。在溶液含水量为90%,酸碱度为中性的条件下,H2O2浓度从0增加到100μmol/L,通过光谱仪测得探针分子荧光增强约120倍,同时在含有其它氧化物的溶液中,荧光响应微弱。该探针具有优异的选择性和高灵敏度(2.1×10-7 mol/L)。

有机合成

《有机合成》这一节的教学,通过逆合成分析法的推理,有利于培养学生的逻辑思维能力、信息迁移能力,使学生在进行有机合成和推断时做到有章可循,改变仅凭感观经验的误打误撞;另外,通过有机合成的教学,使学生认识到合成有机化合物与人们生活的密切关系,有利于学生树立热爱化学、热爱科学的价值观。

有机合成题的解题思路与方法

有机合成题是一类比较复杂的化学题目,具有较强的理论性和综合实践性,因此要想将此类题目融会贯通,除了掌握所学的基本概念、基本反应、基本理论,还需开动脑筋,不光可以将题做出来,更是要对合成路线进行选择,通过对各影响因素的考虑,最终得到一条最合理的合成路线。而我们做题的关键就是通过找出原料和目标产物的不同,从而抓住目标产物的特殊官能团,从原料出发分析或者转换思路从后往前开始分析,一步步找出得到目标产物的方法,也就是我们所说的'顺向合成法''逆向合成法'。

有机合成

一、基本信息学校全称:长沙市稻田中学课名:《有机合成》教师姓名:肖修锋学科(版本):人教版选修五章节:第四章课时:第1课时年级:高二二、教学目标(一)知识与技能目标(1)掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法(2)了解有机合成的基本过程和基本原则(3)掌握逆向合成法在有机合成用的应用。