wodca 计算机辅助合成,计算机辅助合成线路设计

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计算机辅助合成线路设计

在实验室或工厂大规模生产具有特定结构的化合物，是人类战胜自然的非凡创造力的一种有力表现。一个复杂化合物的合成，往往要经过几十步的反应，因此在合成实验实施前化学家必须参考大量的反应资料，分析目标化合物的结构特点，选择合成策略，安排实施计划和确定各步具体的反应。这一过程可统称为合成路线设计。

通常，化学家是从已有知识(数据)中找出共同规律，根据这些规律用类比推测来寻找合成路线。尽管有大量数据可供参考，化学家在选择合成路线时仍会不知所措，化学反应体系的高度复杂性也决定了难以用纯理论方法来解决合成路线设计问题。因此，合成路线设计不仅需要化学家熟记成千上万个化学反应，还要求他们具有丰富的实践经验、科学的预见能力乃至敏锐的直觉。

随着计算机的普及和计算机技术的发展，人工智能方法日趋成熟。越来越多的化学家希望借助计算机用更科学的方法，而不是单凭经验和直觉来寻找解决合成路线设计这一化学中最需要人类创造力的难题的方法。

计算机辅助合成设计的缘起

计算机辅助合成设计的思想，最早可追溯到1960年，弗拉迪尤兹(G.Vladutz)提出将化学反应储存于计算机中并进行检索[1]。随后，他又提出了基于反应数据库的计算机辅助有机合成(computer-assisted organic synthesis，CAOS)的概念。1967年，哈佛大学的科里(E.J.Corey)和威普基(W.T.Wipke)[2]等人将这些思想变为实际的研究工作，形成了第一个计算机辅助合成设计程序——LHASA。

LHASA的工作原理与科里提出的合成设计的通用方法是一致的。它是从要合成的目标分子出发，先找到目标分子的前体，然后把前体看作目标分子，再找出新一轮的前体;重复这一过程，直至它们是可得