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
BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie
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