Reaktionsdatenbanksysteme

Von den bisher vorgestellten Programmsystemen zur computergestützten organischen Synthese (Syntheseplanung und Reaktionsvorhersage) verfolgen Reaktionsdatenbanksysteme konzeptionell sicher den einfachsten Ansatz. Sie ermöglichen die Recherche nach bereits durchgeführten, in Reaktionsdatenbanken gespeicherten Synthesereaktionen, über die sich eine Lösung für ein aktuell bestehendes Syntheseteilproblem finden läßt. Verglichen zu Syntheseplanungs- und Reaktionsvorhersage-Programmen erschienen entsprechende Systeme trotz dieses einfachen Konzeptes aber erst relativ spät am Markt. Als einer der Gründe für diesen Umstand müssen die hohen Anforderungen gelten, die die elektronische Repräsentation von Reaktionen an ein System stellt, das dem Anwender effiziente Möglichkeiten für eine gezielte Suche nach Reaktionen bieten soll. Gleichzeitig bestehen auch hohe Anforderungen an entsprechende Computer-Hardware, die erst ab Mitte der achtziger Jahre mit ausreichender Leistung zur Verfügung stand.

Ein erster Schritt in Richtung elektronischer Recherche nach Reaktionen war Anfang der siebziger Jahre die Möglichkeit, textbasierte Suchen nach Schlüsselwörtern in den Chemical Abstracts Services (CAS) durchführen zu können. Dies wurde einige Jahre später durch strukturbasierte Suchen (Substruktur- und Vollstruktursuche) in DARC und CAS ONLINE (1980) erweitert. Die ersten Systeme, die als vollständige Reaktionsdatenbanksysteme bezeichnet werden können, waren REACCS (1982), SYNLIB (1982) und ORAC (1983). Sie alle brachten zunächst eigene, kleine Reaktionsdatenbanken mit, in denen Reaktionen vollständig als Strukturdiagramme von Edukten und Produkten einschließlich der Reaktionszentren dargestellt waren. Alle genannten Systeme besaßen bereits einfache graphische Benutzerschnittstellen, über die die strukturbasierte Eingabe von Suchanfragen, die graphische Ausgabe von Suchresultaten und die Darstellung von Menüs zur Programmsteuerung erfolgten. In späteren Versionen von REACCS und ORAC war die Reaktionsrecherche dann nicht mehr nur ausschließlich auf die systemeigenen Datenbanken beschränkt. So stand in REACCS als einer der ersten Datenbanken die Theilheimer-Datenbank zur Verfügung.

Trotz ihres späten Erscheinens hat die Suche nach geeigneten Synthesereaktionen in Reaktionsdatenbanken große Akzeptanz bei den im Labor arbeitenden Synthesechemikern gefunden. Die aktuell wichtigsten Reaktionsdatenbankensysteme, die aus 20 Jahren Entwicklung auf diesem Gebiet hervorzuheben sind, sind der 'MDL ISIS Reaction Browser', der von MDL als Nachfolgesystem zu REACCS entwickelt wurde und in dessen Datenbankformat eine große Anzahl verschiedenster Reaktionsdatenbanken zur Verfügung steht.
'MDL CrossFire Commander', der ursprünglich vom Beilstein-Institut stammt, inzwischen ebenfalls von MDL weitergeführt wird und der die Suche in einer der größten Datenbanken, 'CrossFire Beilstein/Gmelin' ermöglicht.
SciFinder (Scholar) bietet Zugriff auf alle von CAS betreuten Datenbanken. Darunter befinden sich mit CASREACT auch eine der größten zur Verfügung stehenden Reaktionsdatenbanken.
Außerdem besteht für die meisten wichtigen Reaktionsdatenbanken zusätzlich die Zugriffsmöglichkeit über STN (Scientific and Technical Information Network). Über STN kann ohne eigene inhouse-Lizenz in Datenbanken recherchiert werden, die Gebühren fallen pro Recherche an.

© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, M. Sitzmann, CCC Univ. Erlangen, Thu Apr 22 13:31:26 2004 GMT
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