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化学者のつぶやき

Reaxys体験レポート反応検索編

前回、Reaxys体験レポート/ログイン、物質検索編として、エルゼビア社の合成反応データベースReaxys(リアクシス)を利用して物質検索を行ってみました。今回は、Reaxys(リアクシス)の主要目的である、合成プランニングツールとしての機能を確認するため、まずはAからBができるという反応検索を行ってみる事にしましょう。

前回と同じように、Reaxys(リアクシス)にログインした後、 今度は【Substances and Properties】タブではなく【Reactions】タブをクリックして、Double click this frame and draw reaction queryと書いてある白いフレームを指示通りダブルクリックすると、Java applettが立ち上がります。

 

構造式を書いてみるーMarvinSketchー

構造式描画ソフトにはMarvinSketchというJava applettを利用しているようです。使い方は比較的簡単で、テンプレートも豊富であり、元素の色も奇麗に分かれてくれるので見やすいと言った印象が有りました。ただし、Java applettなので少し安定性にかける気がします*。企業内データベース等によく使われているフリーソフトのISIS/drawにも変更できるようでした。とりあえず、今回はMarvinSketchで化合物を描いてみる事にしました。検索した反応はフェニルボロン酸とクロロベンゼンの鈴木カップリング反応タイプの反応で、ビフェニル化合物を合成する反応です。

reaxys15.png

簡単に構造式を描く事ができる

 

*構造式を書いている途中にブラウザがフリーズしました。Firefoxを使っていたのですが、Java applettとの相性が悪いのかもしれません。そのためSafariに変更してもう一度作成しました。

 

反応検索を行うーReactions, as drawnー

描いた構造式や反応をクエリー(query)と呼んでいます。MarvinSketch上であるクエリーを作ったら【Transfer Query】ボタンでメイン画面に移動させます。メイン画面に移動させたら、今回まずはAs drawn (構造式そのままで)検索をしてみました。検索ボタンを押して検索!検索時間は前回の物質検索と同様に10秒以下で検索結果は2件みつかりました。

reaxys16.png

クエリーをトランスファーして検索する

 

reaxys17.png

検索結果: as drawn

 

2件しか発見できていないと思いきや、出発物質と生成物が全く同じ物は1件にまとめられているようです。収率がトップにあり、続いてその反応条件文献が記載されていました。このデータを見てみるとPd(dppb)Cl2のような、そこそこ嵩高い配位子は27%、NHCとPCy3という嵩高い配位子を用いると収率が向上するようです。さらには【More】と赤字で記載されている部分をクリックするとさらに3件反応条件が現れ、塩基としてK3PO4、触媒にPd(OAc)2、配位子としてPtBu2Adamantylのような嵩高く電子豊富な配位子を用いると、収率88%で化合物が得られ、さらにNHCの場合よりも低い温度、短い時間で反応が進行するようです(130℃, 32 h v.s 100℃, 12 h)。ここまで検索した時点で理解できる反応条件を表示してくれるのはすばらしいと思います。もちろん元文献にも容易にオンラインジャーナルを通じてアクセスする事ができます。次に、検索前に戻り、今度はas drawn検索でなく、structure on all atoms (この骨格を有する反応式)で検索してみる事にしました。

 

反応検索を行うーReactions, structure on all atoms ー

検索したところ2364件見つかりました。さすがノーベル化学賞候補にあげられる鈴木カップリング反応です。今回は描いた骨格をもった構造すべてですので、図のように4-アセチルボロン酸のようなボロン酸も検索にヒットします。この中でも上記と同様に全く同じ反応剤、生成物は文献や条件が異なっていても1件ですので、反応式の中に様々な条件が羅列されています。さすがに多すぎるのでさらにフィルターをかけて件数を減らしてみる事にしました。フィルターをかける方法はかなりの種類があるようで、これもReaxysの優れた特徴の一つであるといってもよいと思います。

reaxys18.png

検索結果: structure on all atoms

 

 

フィルターをかけるー検索結果を絞るー

フィルターをかけるには下図に示す検索結果の右にあるFilter機能を使います。見てわかりますように収率や反応形式、溶媒やステップ数、ジャーナルタイトル、出版年などを選ぶ事ができます。
reaxys19.png
多彩なフィルター機能が搭載されている

例えば、収率(yield)タブをクリックすると、図のように収率の分布を見る事ができます。この中から同じ反応形式でも収率がよい反応条件を選択する事ができます。また、収率が悪いものでも、反応条件が問題ない(収率がよいものとほぼ同等である)場合、反応が進行しづらい出発物質などを絞ることができるでしょう。今度は、溶媒(solvent)タブをクリックすると、その反応形式に使われている溶媒の分布を見る事ができます。ここから、その反応形式の一般的な溶媒を選択したり、逆に溶媒検討を行う時にメジャーやマイナーな溶媒をセレクトするということにも利用できます。もちろん、最もメジャーな物を見つけたい場合、収率がよいもの、触媒や溶媒も多くの人が使っているものを選べば”知られている”最適条件の結果をフィルターにより多くの結果から絞る事も出来ます。これはScifinderなどの他のデータベースでは見られなかった、データが統合的に整理されているからこそできる有用な機能ではないでしょうか。

reaxys21.png

フィルター機能によって条件の分布を確認する事ができる

reaxys20.png

検索結果のメイン画面(フィルターを利用)

また、良く引用されている文献や、出版年、収率などによって並び替え(sort)もできます。もちろんそれらの履歴は下図のように、メイン画面上部に記載されていて、簡単にフィルターや並び替えを書ける前に戻る事ができます。
reaxys22.png

簡単に元の結果に戻る事ができる

というわけで、他にも多機能ではありますが、反応検索とフィルター、並び替えのみに注目して、Reaxysの機能を紹介してみました。次回は外部へのリンクと、化合物の合成計画を立てる方法等について説明してみる事にします。

関連動画

エルゼビアによるreaxysの紹介動画

外部リンク

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Chem-Station代表。早稲田大学理工学術院教授。専門は有機化学。主に有機合成化学。分子レベルでモノを自由自在につくる、最小の構造物設計の匠となるため分子設計化学を確立したいと考えている。趣味は旅行(日本は全県制覇、海外はまだ20カ国ほど)、ドライブ、そしてすべての化学情報をインターネットで発信できるポータルサイトを作ること。

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