Ausgangsmaterialien für kombinatorische Bibliotheken
Substruktursuchen sind ein wichtiges, strukturbasiertes Suchverfahren, das
häufig dann verwendet wird, wenn Strukturen mit bestimmten Eigenschaften
oder festgelegten strukturellen Merkmalen ausfindig gemacht werden sollen.
Definition einer Substrukturanfrage
Zur Definition einer Substruktur gehören "offene" Substituenten
('open sites'), aber auch spezielle Atomtypen wie in der Abbildung gezeigt.
Zusätzlich können weitergehende Suchattribute für Atome und Bindungen
einer Substruktur definiert werden. Mit einer Reihe genereller Suchoptionen
(nicht in der Abbildung aufgeführt) kann weiterhin beeinflußt werden,
in welcher Weise verschiedene Merkmale der ganzen Substruktur während einer
Katalogsuche beachtet werden sollen.
Nachdem in der Grundstruktur einer Bibliothek bzw. in einem einfachen Strukturrepräsentanten
dieser Grundstruktur strategische Bindungen bestimmt worden sind, wird durch
den Bruch einer oder mehrerer strategischer Bindungen ein entsprechender Satz
an Vorstufen abgeleitet.
Beispiel für die Suche nach Ausgangsmaterialien für die
Synthese einer Bibliothek von 1-Phenylpyrazolderivaten (links). Nachdem die
Grundstruktur der Bibliothek durch Bruch strategischer Bindungen in Vorstufen
zerlegt wurde, werden aus diesen Vorstufen geeignete Substrukturen abgeleitet
(grün gekennzeichnete open sites). Die anschließende Substruktursuche
in einem Chemikalienkatalog liefert die verfügbaren strukturellen Variationen
dieser Vorstufen. Für die beiden Substrukturen finden sich 32 1,3-Diketoverbindungen
bzw. 23 Phenylhydrazinderivate im Fluka-Katalog.
Damit werden eine Reihe verschiedener Substanzklassen definiert, die jede für
sich das entsprechende Gerüst und alle notwendigen Funktionalitäten
einer dieser Vorstufen als gemeinsames Strukturelement aufweisen müssen.
Durch die Kombination aller für die verschiedenen Substanzklassen jeweils
gefundenen Ausgangsverbindungen kann später durch parallele Synthese eine
kombinatorische Substanzbibliothek aufgebaut 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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