Awọn anfani:
- Agbara lati loye iyatọ laarin asọtẹlẹ ifaseyin siwaju ati retrosynthesis ati beere oye atọwọda fun awọn ipa ọna omiiran ati igbesẹ ti o lewu julọ.
- Mọ pe awọn nọmba ipo, ikore ati awọn orukọ reagent jẹ alailagbara ni oye atọwọda ati ifẹsẹmulẹ wọn pẹlu awọn iwe-iwe ati awọn katalogi.
- Agbara lati gbero mimọ ọja ati ailewu lati ibẹrẹ nipa bibeere awọn aati ẹgbẹ lọtọ ati kedere
Asọtẹlẹ ifasẹyin ati ẹrọ: Ọja, Ipo ati Asọtẹlẹ Idahun ẹgbẹ pẹlu AI
Awọn ibeere meji wa ti onimọ-jinlẹ n beere nigbagbogbo: “Kini yoo ṣẹlẹ ti MO ba dapọ awọn nkan wọnyi?” ati "Kini o yẹ ki n ṣe lati gba ọja ti mo fẹ?" Ni akọkọ ni ibeere ti asọtẹlẹ ifasẹyin siwaju (lati awọn ohun elo ibẹrẹ si ọja), keji jẹ ibeere ti retrosynthesis (sẹhin lati ọja si awọn ohun elo ibẹrẹ). AI jẹ alabaṣepọ ọpọlọ ti o niyelori ni awọn mejeeji: ṣe atokọ awọn ọja ti o ṣeeṣe, ṣe imọran awọn ipo, fa awọn aati ẹgbẹ. Ṣugbọn awọn idanwo ati awọn iwe-iwe pinnu boya iṣesi kan yoo ṣiṣẹ gangan, kini iṣẹ ṣiṣe rẹ yoo jẹ, ati boya o jẹ ailewu. Ninu ẹyọ yii, a yoo kọ ẹkọ lati lo AI ni igbero ifaseyin ni ọna ti o lagbara ṣugbọn iṣakoso.
Iyatọ laarin asọtẹlẹ siwaju ati retrosynthesis
Asọtẹlẹ siwaju: O ni awọn ohun elo ibẹrẹ ati awọn reagents; "Kini nipa ọja naa?" o beere. Fun apẹẹrẹ, ti o ba ṣe itọju oti akọkọ pẹlu oxidant, o le pari pẹlu aldehyde tabi carboxylic acid; Eyi ti o lọ si da lori reagent ati ipo. AI nigbagbogbo mọ iyatọ yii daradara, ṣugbọn o le jẹ aṣiṣe lori awọn alaye ipo.
Retrosynthesis: O ni moleku afojusun; "Awọn ẹya ti o rọrun wo ni MO le ṣe lati?" o pada. Gbogbo igbese pada ni imọran “ge” (isopọmọra). AI dara ni tito lẹsẹsẹ nipasẹ awọn ọna omiiran pupọ; Ṣugbọn o jẹ dandan lati jẹrisi pẹlu awọn iwe-iwe pe gbogbo igbesẹ ti ọna ti o dabaa ṣiṣẹ gangan.
Imọran: Dipo ti beere AI fun “ọna ti o dara julọ,” beere fun awọn ọna yiyan 2-3 ati aaye alailagbara ti ọkọọkan (“igbesẹ wo ni eewu?”). Yiyan laarin awọn omiiran jẹ ailewu pupọ ju titẹle oju-ọna afọju lọ.
Mechanism: oye idi ti o ṣẹlẹ
Ilana ifaseyin fihan igbese nipasẹ igbese nibiti awọn elekitironi lọ ati ni aṣẹ wo. AI jẹ olukọ ti o dara ni ṣiṣe alaye ilana: o rọrun ṣalaye awọn imọran ti nucleophile (ọlọrọ elekitironi, awọn ẹya elekitironi-fifun), elekitirofile ( talaka-itanna, eya gbigba elekitironi), ọja agbedemeji ati ipo iyipada. Bibẹẹkọ, o le fa “awọn itọka”-ṣe-gbagbọ ni awọn ọna ṣiṣe eka tabi aramada. Ṣe afiwe apejuwe siseto pẹlu orisun kemistri Organic.
Igbesẹ nipasẹ igbese: Eto ifasẹyin pẹlu AI
- Fun ibi-afẹde naa ni deede: Ṣetumo ọja naa ati ohun elo ibẹrẹ, ti eyikeyi, pẹlu SMILES (ẹyọ iṣaaju).
- Awọn ihamọ ipinlẹ: iwọn (mmol/mol), awọn reagents lati yago fun, awọn nkanmimu ti o wa, awọn ala ailewu.
- Beere fun awọn omiiran: Awọn ọna 2-3 ati ireti ṣiṣe ati eewu ti ọkọọkan.
- Beere nipa iṣesi ẹgbẹ: Awọn ọja ẹgbẹ ti o ṣeeṣe ni igbesẹ kọọkan ati bii o ṣe le dinku wọn.
- Ìmúdájú pẹlu litireso: Daju igbese bọtini ti a daba pẹlu nkan gidi / aaye data (Reaxys, SciFinder ati bẹbẹ lọ).
- Ayẹwo aabo: Ṣayẹwo SDS ti reagent kọọkan (kuro 9).
Mẹrin daakọ awọn awoṣe
1) Asọtẹlẹ esi siwaju:
Awọn ohun elo ti o bẹrẹ (SMILES): Benzyl oti: OCC1ccccc1Reagent: PCC (pyridinium chlorochromate), ni dichloromethane.Task: 1) Kini ọja akọkọ (SMILES + ad)? 2) Kini idi ti ọja yii ṣe, aldehyde tabi carboxylic acid, idalare? nipa.
2) Retrosynthesis:
Molikula afojusun (SMILES): O = C (c1ccccc1) c1ccc (OC) cc1 (4-methoxybenzophenone) Idiwọn: Iwọn 10 mmol; Grignard reagents le ṣee lo. Iṣẹ-ṣiṣe: Fun awọn ipa ọna retrosynthesis 2 miiran. Fun ipa-ọna kọọkan: aaye gige, awọn ohun elo ibẹrẹ ti o nilo (SMILES), reagent + majemu ti igbesẹ kọọkan ati iwọn ikore ifoju. Samisi igbese ti o lewu julọ.
3) Apejuwe ẹrọ:
Idahun: Acid-catalyzed gbígbẹ ti oti elekeji (E1). Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe alaye ẹrọ, ni igbesẹ nipasẹ igbese, pẹlu gbigbe elekitironi. Ni igbesẹ kọọkan: iru nucleophile/electrophile, eyiti ọja agbedemeji ti ṣẹda. Tun tọka si ayanfẹ ọja Zaitsev/Hofmann rẹ. Ede: Tọki lasan, ṣalaye awọn ofin nigbati a mẹnuba akọkọ.
4) Imudara ipo (iran ero):
Idahun: Dida asopọ amide (carboxylic acid + amine). Awọn atunṣe idapọmọra a ni: EDC, DCC, HATU. Iṣẹ-ṣiṣe: Fun tabili ti awọn anfani / awọn aila-nfani (ikore, irọrun ti iwẹnumọ, idiyele, ailewu) fun reagent kọọkan. Eyi ti ọkan yoo ti o yan ninu eyi ti ipo?Akiyesi: Ma ko beere gangan efficiencies; Emi yoo jẹrisi pẹlu litireso.
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
Alailagbara:
Kini yoo ṣẹlẹ nigbati o ba dapọ awọn nkan meji wọnyi?
O ti wa ni ko ko o eyi ti oludoti (ko si be), eyi ti ratio, eyi ti majemu, eyi ti epo. AI ṣe soke fun awọn aipe ati pe o le fi ọja ti ko tọ.
Lagbara:
Ibẹrẹ: acetic anhydride (CC (= O) OC (= O) C) + salicylic acid (OC (= O) c1ccccc1O), ayase: sulfuric acid ogidi (awọn silė diẹ), ~ 85 °C, 15 min. Iṣẹ-ṣiṣe: 1) Ọja akọkọ (SMILES + ad), 2) Lakotan ẹrọ, 3) nipasẹ-ọja ati ìwẹnumọ, 4) ikilọ ailewu. Samisi ibi ti o ko ni idaniloju.
Iyatọ: gbolohun ọrọ ibẹrẹ kọọkan pẹlu SMILES, oṣuwọn / ipo titan, ti tunto iṣelọpọ, aabo beere. (Apẹẹrẹ yii jẹ iṣelọpọ ti aspirin.)
Nibo AI ti lagbara ati alailagbara ni asọtẹlẹ esi
Koko-ọrọ
Ṣe AI lagbara?
Awọn akọsilẹ
Ti idanimọ iru ifaseyin
lagbara
Oxidation, ester Ibiyi, bbl daradara mọ
Asọtẹlẹ ọja akọkọ (Ayebaye)
Ni gbogbogbo lagbara
Gbẹkẹle ni awọn aati ti o ni akọsilẹ daradara
Awọn nọmba ikore / ipo gangan
alailagbara
Iwọn otutu, iye akoko, ṣiṣe nigbagbogbo jẹ aṣiṣe
Titun / toje lenu
alailagbara
Ewu nla wa ti iṣelọpọ, iwe jẹ dandan
Olurannileti ifaseyin ẹgbẹ
alabọde-lagbara
Niyelori bi atokọ ayẹwo
Regio/sitẹrio selectivity
Ayípadà
Awọn ofin ti o rọrun dara, awọn eka ko dara
mini igba
Ọran 1 - Ọja ti o tọ, ipo ti ko tọ. A akeko ngbero a esterification Fischer. YZ fun ọja ti o pe ṣugbọn o sọ pe “yoo pari ni iṣẹju mẹwa 10 ni iwọn otutu yara”. Awọn iwe-iwe ti fihan pe iṣesi iwọntunwọnsi yii gba awọn wakati ni reflux ati pe o nilo yiyọ omi. Ti ọmọ ile-iwe ko ba ṣe atunṣe ipo naa, yoo ti pade ikore 5%. Ẹkọ: paapaa ti ọja ba tọ, jẹrisi awọn nọmba ipo pẹlu awọn iwe.
Case 2 - ayase Contrived. YZ ṣe agbejade orukọ ayase ti kii ṣe tẹlẹ fun iṣesi idapọpọ ni irisi “Pd (XYZ) 4”. Nigbati ọmọ ile-iwe naa wa ninu atokọ ayase, ko ri i; AI ṣe orukọ naa. Oluṣeto gidi jẹ Pd(PPh3)4. Ẹkọ: jẹrisi reagent ati awọn orukọ ayase ni awọn katalogi gangan.
Ọran 3 - Aṣemáṣe ẹgbẹ. Ni acylating amine akọkọ kan, AI fun ni ọja pataki ṣugbọn akọkọ fori eewu acylation ilọpo meji pẹlu reagent apọju. Ti olumulo ba beere “awọn ọja-ọja ti o ṣeeṣe?” Nigbati Mo beere ni gbangba, AI ṣafikun eyi o daba diwọn stoichiometry si awọn deede 1.05. Ẹkọ: beere nipa iṣesi ẹgbẹ lọtọ ati ni kedere, o le ma wa ni iyara kan.
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Lilo awọn nọmba ipo bi o ṣe jẹ. Iwọn otutu, akoko, deede ati ṣiṣe ni awọn agbegbe ti o lagbara julọ ni AI; Jẹrisi pẹlu litireso.
- Ọna kan ṣoṣo ni lati beere. Eto laisi awọn omiiran jẹ ki igbesẹ eewu naa jẹ alaihan.
- Ko béèrè nipa awọn esi ẹgbẹ. Paapa ti ọja akọkọ ba dabi ẹtọ, awọn ọja nipasẹ-ọja pinnu mimọ.
- Ko ṣe idaniloju orukọ reagent. Awọn orukọ ayase / ligand ti kii ṣe tẹlẹ le ṣe soke.
- Ṣiyesi ẹrọ naa gẹgẹbi ẹri. Ilana ti o dabi ẹnipe o ṣeeṣe ko ṣe iṣeduro pe iṣesi yoo tẹsiwaju.
- Ko pato iwọn. Ohun ti o jẹ ailewu lori iwọn miligiramu le jẹ eewu lori iwọn kg kan.
Ifarabalẹ: Nitoripe AI ṣe afihan esi ti a dabaa bi “ti o wa ninu awọn iwe-iwe” ko tumọ si pe o wa nitootọ. Rii daju pe o tọka igbesẹ bọtini si orisun ojulowo (Nkan DOI, ilana ti a mọ daradara).
Ni akojọpọ
- AI jẹ alabaṣepọ oye ti o lagbara ni asọtẹlẹ siwaju ati retrosynthesis; O ṣe asọtẹlẹ iru ọja naa daradara.
- Awọn nọmba ipo ko dara ni ikore ati awọn aati toje; jẹrisi awọn wọnyi pẹlu awọn litireso.
- Dipo ọna kan, beere fun awọn omiiran 2-3 ki o jẹ ki wọn samisi igbesẹ ti o lewu julọ.
- Ṣe awọn aati ẹgbẹ lọtọ ati ni gbangba; Daju reagent/ ayase awọn orukọ ninu awọn katalogi.
- Ilana naa ṣe iyara oye, ṣugbọn kii ṣe ẹri pe iṣesi yoo ṣiṣẹ.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Yan moleku ibi-afẹde ti o mọ. Beere lọwọ AI fun awọn ipa ọna retrosynthesis omiiran meji; Beere lọwọ rẹ lati tọka awọn nkan ibẹrẹ, awọn ipo ati igbesẹ ti o lewu julọ fun ọna kọọkan pẹlu SMILES. Lẹhinna gbiyanju lati jẹrisi igbesẹ bọtini ti ọna kọọkan pẹlu orisun iwe-iwe (DOI gidi). Ọna wo ni o yipada lati jẹ iduroṣinṣin diẹ sii? Bawo ni ọpọlọpọ awọn ipo ti AI funni ni ibamu pẹlu awọn iwe-iwe, ati melo ni o nilo atunṣe? Kọ afiwe oju-iwe kan.
akojọ ayẹwo
- [] Mo mọ iyatọ laarin asọtẹlẹ iwaju ati retrosynthesis.
- [] Mo ṣe afihan awọn moleku pẹlu SMILES ati awọn idiwọ (iwọn, epo).
- [] Emi ko fẹ ọna kan ṣoṣo, Mo fẹ awọn omiiran ati awọn igbesẹ eewu.
- [] Mo fi awọn aati ẹgbẹ silẹ ni ibeere lọtọ.
- [] Mo jẹrisi awọn nọmba ipo ati awọn orukọ reagent pẹlu litireso / katalogi.
- [] Mo lo o lati ni oye awọn siseto, ko bi eri.