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SOPHIA

SOPHIA (System for Organic reaction Prediction by HeurIstic Approach) wird wie AIPHOS und KOSP in der Arbeitsgruppe von K. Funatsu entwickelt. SOPHIA nutzt die für AIPHOS aus einer Reaktionsdatenbank generierte Wissensbasis in umgekehrter Richtung, d.h. zur Reaktionsvorhersage. Mit Hilfe dieser Wissensbasis erkennt SOPHIA automatisch das Reaktionszentrum und kann ohne zwingende Angabe eines bestimmten Reaktionstyps durch den Anwender Produkte aus den Edukten und den vorgegebenen Reaktionsbedingungen generieren.
Erster Schritt ist es, daß SOPHIA in den Edukten nach allen reaktiven Bindungen sucht und diese systematisch bricht. Anschließend werden alle möglichen Wiederverknüpfungen der gebrochenen Bindungen durchgeführt und/oder es werden geeignete Atomgruppen zur Absättigung der offenen Valenzen addiert. Diese müssen in der aktuellen Fassung allerdings noch vom Anwender vorgegeben werden. Jede so generierte Reaktion wird in der Wissensbasis von AIPHOS auf ihre Gültigkeit hin überprüft, sofern nach der Wiederverknüpfung aller gebrochener Bindungen keine offenen Valenzen auf der Produktseite mehr vorhanden sind.
Im Vergleich zu EROS und CAMEO kann SOPHIA keinerlei Abschätzungen über die Anteile einzelner Reaktionsprodukte, Reaktivitäten oder kinetischer Daten machen. Zudem basieren die AIPHOS-eigenen Wissensbasen ausschließlich auf Informationen, die rein aus strukturellen Merkmalen der verwendeten Reaktionsdatenbank codiert wurden; physikochemische Eigenschaften werden nicht berücksichtigt. Ein Vorteil, den der in SOPHIA verwendete Ansatz bietet, ist, daß die zwingende Angabe oder Beschränkung auf einen einzelnen Reaktionstyp entfällt bzw. es nicht mehr notwendig ist, eine Vielzahl von einzelnen Reaktionstypen vorzudefinieren. Dadurch ist SOPHIA in der Lage, für einen bestimmten Satz von Vorstufen alle (in den Grenzen der eingesetzten Wissensbasis denkbaren) Produkte vorherzusagen, ohne daß Nebenreaktionen, die durch einen anderen Reaktionstyp gebildet werden können, übersehen werden.


© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, M. Sitzmann, CCC Univ. Erlangen, Thu Apr 22 13:31:25 2004 GMT
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