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tooluniverse-organic-chemistry

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リポジトリ

tooluniverse-organic-chemistry について

有機化学の問題を機構と構造証拠から考えるためのガイドです。反応、逆合成、スペクトル解析、立体化学を扱い、ToolUniverse の予測・解析ツールによる照合方法も紹介します。

主な機能

  1. 01反応部位と電子の流れから推論
  2. 02条件に基づく反応型と生成物の判断
  3. 03生成物からの逆合成分析
  4. 04分子式とスペクトルを組み合わせた構造推定
  5. 05ToolUniverse ツールによる照合

活用シーン

  1. 01有機反応の生成物予測
  2. 02合成候補経路の検討
  3. 03IR と NMR による構造推定
  4. 04燃焼分析と不飽和度の確認

MCP 対応

分子式分析と不飽和度計算のツールを MCP または SDK 経由で使う方法と、RXNChemistry ツールで反応予測や逆合成を照合する方法が記載されています。

インストール

コマンドをコピーしてターミナルで実行します。

$npx skills add https://github.com/mims-harvard/tooluniverse --skill tooluniverse-organic-chemistry

インストール後、Claude Code で/tooluniverse-organic-chemistryを入力して読み込まれたか確認します。

同梱ファイル

SKILL.md と一緒にインストールされる参考資料やスクリプト。

scripts/
chemistry_facts.py
crystal_validator.py
degrees_of_unsaturation.py
molecular_complexity.py
molecular_formula.py
smiles_verifier.py
stereochem_tracker.py

詳細

有機化学の推論ガイド

このスキルでは、有機化学の問題について、暗記すべき内容ではなく、どのように考えるかを学びます。


1. 反応生成物の予測 — 推論のプロセス

名前の付いた反応にパターンを当てはめてはいけません。代わりに、第一原理から推論します。

ステップ 1 — 最も反応性の高い部位を見つける

各分子を見て、電子密度が高いのはどこかを考えます。

  • 電子豊富な部位(求核剤):N、O、S の孤立電子対、π結合(C=C、芳香環)、カルバニオン、エノラート
  • 電子不足の部位(求電子剤):電気陰性原子と結合した炭素(C=O、C-X)、カルボカチオン、空軌道を持つ原子

反応は、最も強い求核剤と最も強い求電子剤が出会う場所で起こります。

ステップ 2 — どのような結合の形成/切断か?

基本的な分類は3つです。

  • イオン反応(極性反応):電子は対で移動します。一方の化学種が電子を供与し、もう一方が受け取ります。溶液中の化学反応で最もよく見られます。
  • ラジカル反応:電子は1個ずつ移動します。加熱と過酸化物、紫外線(hv)、NBS、またはラジカル開始剤に注目します。
  • ペリ環状反応:電子は協奏的な環状遷移状態を経由して移動します。他の試薬を伴わない加熱または光、ジエンとジエノフィル、シグマトロピー転位に注目します。
ステップ 3 — 電子はどこへ流れるか?

求核剤から求電子剤へ矢印を引きます。次の点を考えます。

  • どの原子が最適な軌道の重なりを持つか?
  • 背面攻撃(SN2)が必要か、それとも求核剤がどちらの面からも接近できるか(SN1)?
  • C=C への付加では、どちらの炭素に求電子剤が付くか?(マルコフニコフ則=より置換度の高いカルボカチオン中間体、反マルコフニコフ則=ラジカル反応またはヒドロホウ素化)
  • C=O への付加では、求核剤は炭素を攻撃します(ビュルギ・デュニッツ角は約107度)。
  • E2 脱離では、塩基のかさ高さが位置選択性を決定します。かさ高い塩基(KOtBu、LDA、DBU)は、立体障害のより小さいプロトンを引き抜くため、ホフマン生成物(置換度の低いアルケン)を優先します。小さな塩基(NaOEt、KOH、NaOMe)は、ザイツェフ生成物(より置換度が高く、より安定なアルケン)を優先します。位置選択性を予測する前に、必ず塩基のかさ高さを確認してください。
  • 多段階合成でイオンを追跡する場合は、各段階で完全なイオン反応式を書き出します。各変換を通じてすべての陽イオンと陰イオンを追跡し、何が溶解し、何が沈殿し、どのような錯体が形成され、何が溶液中に残るかを特定します。各段階で、すべてのイオンが考慮されているか、質量収支が合っているかを確認します。溶解度規則(Ksp)と錯体の安定度定数(Kf)を使って、どの化学種が残るかを予測します。
ステップ 4 — 反応の駆動力は何か?

どの反応にも、進行する熱力学的な理由が必要です。

  • 脱離基の脱離:良好な脱離基(I > Br > Cl > F、トシラート、トリフラート)は、脱離後に安定化されます。
  • 環ひずみの解消:エポキシドの開環、シクロプロパンの開環
  • 芳香族性の獲得:芳香族形への互変異性化、共役を形成する脱離
  • 強い結合の形成:C-O、C-F、H-O 結合は強く、これらを形成する反応が有利です。
  • 気体の発生:CO2、N2、またはH2Oの脱離によって平衡が前進します。
ステップ 5 — 生成物が妥当か確認する

答えを出す前に、次の点を確認します。

  • すべての原子価が正しいか?(C=4、N=3、O=2、H=1、ハロゲン=1)
  • 分子式の収支が合っているか?両辺の原子をすべて数えます。
  • 生成物は熱力学的に妥当か?(根拠なく反芳香族生成物やひずみのある小員環を提案しないでください)
  • 不飽和度は妥当か?(DoU = (2C + 2 + N - H - X) / 2、ベンゼン環 = 4 DoU)
名前付き反応の判定ツリー

試薬/条件から反応の種類を特定し、その後、生成物のトポロジーに従ってください。

試薬/条件のパターン反応の種類生成物の考え方
RMgBr(または RLi)+ ArX + Pd または Ni 触媒Kumada カップリングAr 上の X が R に置き換わります。過剰の RMgBr を使うと、すべての X が置き換わります
Ph3P=CHR + アルデヒド/ケトンWittig 反応C=O が C=C に置き換わります。非安定化イリド → Z-アルケン、安定化イリド(エステル/CN)→ E-アルケン
スルホキシド + 強い求電子剤(Tf2O、Ac2O)Pummerer 転位S の酸化状態が低下し、α 炭素が求核剤/脱離基と新しい結合を形成します
アリルビニルエーテルを加熱(または 1,5-ジエン-3-オール + 塩基)[3,3]-シグマトロピー転位(オキシ-Cope/Claisen)6 員環椅子形 TS を描き直します。1,6 位に新しいσ結合ができ、古い 3,4 位の結合が切れます
ジエン + ジエノフィル、加熱Diels-Alder 反応[4+2] 環化付加です。立体化学にはエンド則を適用し、シス型ジエノフィル置換基はシスのままです
ArX + 過剰の有機金属試薬(触媒なし)芳香族求核置換またはベンザイン各 X が求核剤に置き換わります。当量を数えて置換の程度を判断します
逆合成解析

生成物から出発物質へ逆向きにたどり、重要な結合がどのように形成されたかを特定します。

  1. Robinson 環化(生成物が縮環または置換された 2-シクロヘキセノン系の場合):

    • エノンカルボニルのα位にある C-C 結合を切断します → 2 つのフラグメント:1,3-ジカルボニル化合物 + メチルビニルケトン(または同等の Michael 受容体)
    • 1,3-ジカルボニル化合物(例:2-メチル-6-オキソシクロヘキサンカルボン酸エチル)が出発物質です
    • 機構:Michael 付加に続いて分子内アルドール縮合
  2. 分子内アルドール反応(鎖状基質に KOH/塩基を作用させて縮環を形成する場合):

    • 生成物が縮環二環性エノンの場合 → 出発物質は 1,5-ジケトン(または 1,n-ジケトン)です
    • 炭素数の規則:生成物の環のサイズ = 2 つのカルボニル間の炭素数 + 1
    • 例:KOH からヘキサヒドロナフタレン-2-オンを得る場合、出発物質はブチル鎖ではなく、2-(3-オキソペンチル)シクロヘキサノンです
  3. 一般的な切断のヒューリスティック — 新しい結合を特定し、適切な反応を選びます:

    • 新しい C-C 結合:アルドール、Claisen、Michael、Wittig、Grignard、Diels-Alder
    • 新しい C-O 結合:エポキシ化、水和、酸化
    • 新しい C-N 結合:還元的アミノ化、Gabriel 合成、アミドカップリング
ML による反応/逆合成予測(代替ではなくクロスチェック)

RXNChemistry_predict_reaction(順方向予測:反応物 → 最も可能性の高い生成物、IBM RXN for Chemistry の ML モデル)と RXNChemistry_predict_retrosynthesis (標的 → 合成経路候補)は、第一原理に基づく解答のクロスチェックに使えます。特に、上記の名前付き反応判定ツリーに含まれない反応で有用です。 このスキルの手順に従って、まず機構を考えてください — これらは提案された生成物/経路の妥当性を確認するものであり、生成の理由を理解する代わりにはなりません。

RXN4CHEMISTRY_API_KEY が必要です — 実環境で確認済みです。キーが設定されていない場合、どちらのツールも tu list に表示されず、読み込みもされません(ToolUniverse 内の Addgene/USPTO と同じ、意図的なキーによるゲーティング方式です)。キーを設定して有効にしてください。表示されないことをバグと見なさないでください。どちらの操作も非同期です(基盤となるモデルは同期 API 呼び出しではなく、キューに登録されたジョブとして実行されるため、poll_interval/max_wait_time パラメーターを使ってポーリングしてください)。

生成物予測の手順
  1. 反応性部位:すべての反応物について、求核中心と求電子中心に印を付けます
  2. 反応の種類:試薬/条件のパターンを上記の決定木に照らし合わせます
  3. 結合の変化:切れる結合と形成される結合を明示的に列挙します(書き出してください)
  4. 位置選択性:マルコフニコフ則(カチオンの安定性)と反マルコフニコフ則(ラジカル/BH3)を区別します。ArX では、脱離基はそれぞれ独立した反応性部位です
  5. 立体化学:Wittig 反応の E/Z はイリドの種類、SN2 反応は反転、[3,3] 転位は表面選択的−表面選択的(いす形 TS)、Pummerer 反応では硫黄の結合様式を保持します
  6. 生成物の命名:最終構造を IUPAC 名に変換します。ビアリール系ではフェニル基を体系的に数えます(例:フェニル基が 3 つ連結している場合は、トリフェニルベンゼンではなくテルフェニルです)
反応からの構造決定
  • 炭化水素が「通常条件」(UV 照射なし、触媒なし)で Br2 と反応する場合、これはイオン性付加反応です(ひずんだ環または C=C への付加)であり、ラジカル置換ではありません
  • 生成物で反応した炭素 1 個あたり Br がちょうど 1 個ある場合、ひずんだシクロプロパンの開環、または C=C への付加を疑います
  • ひずんだ 3 員環は Br2 によってイオン性開環を起こし、ラジカル置換は起こしません
  • 金属がそれ自身の高原子価塩の溶液に溶解する場合、生成物は中間酸化状態の物質です(共 disproportionation ではなく共不均化ではなく、comproportionation)。金属置換ではありません
燃焼分析の手順
  • 推奨:MolecularFormula_analyze ツール(MCP/SDK 経由)を sample_g、CO2_g、H2O_g、molar_mass パラメーターとともに使用します。代替手段:molecular_formula.py を直接実行します。
  • 推奨:formula パラメーターを指定して DegreesOfUnsaturation_calculate ツールを使用します。代替手段:degrees_of_unsaturation.py --formula <result> を実行します。
  • 不飽和度(DoU)と官能基試験の結果(Br2 の脱色、KMnO4 など)を組み合わせて、構造を絞り込みます

2. 分光法の解釈 — 問題解決の手順

化学シフト表を参照しないでください。代わりに、以下の体系的な手順に従ってください。

分子式から始める

分子式が与えられている場合は、まず不飽和度を計算します。これにより、ただちに次のことがわかります。

  • DoU = 0:環も二重結合もありません(飽和、開鎖)
  • DoU = 1:環が 1 つ、または二重結合が 1 つ
  • DoU = 4:ほぼ確実にベンゼン環です(二重結合 3 つ+環 1 つ)
  • DoU = 2:三重結合 1 つ、二重結合 2 つ、または環 1 つ+二重結合 1 つの可能性があります

この 1 つの数値だけで、スペクトルを見る前に構造候補を大幅に絞り込めます。

IR:まず明瞭なピークを探す

すべてのピークを帰属しようとしないでください。代わりに、次の 3 つの質問を考えます。

  1. 2500-3500 付近に幅広い吸収がありますか? ある場合:O-H(非常に幅広い)または N-H(より鋭く、第一級アミンでは 2 つのピークになることもあります)。
  2. 1650-1750 付近に強く鋭いピークがありますか? ある場合:C=O です。正確な位置から種類がわかります(エステル ~1735、ケトン ~1715、酸 ~1710、アミド ~1680)。
  3. 2100-2300 付近にピークがありますか? ある場合:三重結合(C 三重結合 C または C 三重結合 N)または累積二重結合です。

この 3 つの質問に答えられれば、主要な官能基を特定できています。それ以外はすべて確認のための情報です。

¹H NMR:各シグナルからわかる 3 つの情報

各シグナルからわかることは 3 つあります。すべて活用してください。

  1. 化学シフト(位置):このプロトンはどの程度脱遮蔽されていますか? 電気陰性原子の近くでは低磁場側(ppm 値が高い)になります。芳香族プロトンは 6.5-8.5 ppm、アルキルプロトンは 0.8-1.7 ppm、C=O 隣接プロトンは 2.0-2.7 ppm です。
  2. 多重度(分裂パターン):このプロトンには隣接するプロトンがいくつありますか? 隣接プロトンが n 個ならピークは n+1 本になります。三重線は隣接する H が 2 個、四重線は隣接する H が 3 個あることを意味します。これは結合関係を示します。
  3. 積分値(面積):このシグナルは何個のプロトンに相当しますか? 絶対値より比が重要です。C3 化合物で積分比が 3:2:1 なら、CH3、CH2、CH を強く示唆します。
13C NMR: 対称性を数える
  • 異なる炭素シグナルの数を数えます。分子式と比較します。
  • シグナルの数が炭素の数より少ない場合 = 分子に対称性がある(等価な炭素が存在する)。
  • カルボニル炭素は 160 ppm より上に現れます。芳香族/アルケン炭素: 100〜160 ppm。sp3 炭素: 0〜90 ppm。
組み合わせ戦略

単一のスペクトルで答えが出ることはありません。これらを組み合わせます:

  1. 分子式から DoU(構造上の制約)が得られる
  2. IR は官能基のクラスを特定する(C=O? O-H? N-H?)
  3. 13C は何種類の固有の炭素環境が存在するかを教えてくれる
  4. 1H は連結性(分裂を通じて)と水素の数(積分を通じて)を教えてくれる
  5. すべてのデータと矛盾しない構造を提案する
  6. 検証する: 提案した構造は観測されたすべてのシグナルを予測できるか?

3. 立体化学 — 3D で考える方法

立体中心の見つけ方

立体中心とは、4 つの異なる置換基を持つ炭素です。それらを見つけるには:

  • 分子内の各 sp3 炭素に注目します
  • 確認します: それに結合する 4 つの基はすべて異なりますか?(それぞれの経路を外側へたどる — どの時点かで 2 つの経路が同一になれば、それらの基は同じです)
  • 環の炭素も数えます — 環に沿って反対方向に進む 2 つの「環経路」は、どの時点かで異なれば異なる置換基です
R/S の決定
  1. 4 つの置換基を CIP 優先順位で順位付けします(原子番号が大きい = 優先順位が高い)
  2. 同点の場合: 鎖に沿って次の原子に移り、再び比較します
  3. 最低優先順位の基(#4)が自分の反対側を向くように分子を配置します
  4. 優先順位 1-2-3 を読みます: 時計回り = R、反時計回り = S
  5. 近道: 図の中で #4 がすでに反対側を向いているなら、その配置をそのまま読みます。#4 が自分の方を向いているなら、配置を読んで答えを反転させます。
反応の立体化学的結果の予測

問います: 機構は何ですか?

  • SN2: 立体中心での反転(背面攻撃)。常に。
  • SN1: ラセミ化(平面カルボカチオン中間体が両面から攻撃される)。およそ 50:50、またはわずかな優先が見込まれます。
  • E2: 反ペリプラナーな幾何配置が必要です(H と脱離基が 180 度離れている)。これはどのアルケン幾何配置が生成するかを制約します。
  • アルケンへの付加: syn 付加(ヒドロホウ素化、接触水素化)対 anti 付加(臭素、エポキシ化してからの開環)
  • α-立体中心を持つカルボニルへの付加: Felkin-Anh モデル — 求核剤は α 炭素上の最も大きな置換基に対して anti に攻撃します
立体異性体間の関係
  • 鏡像異性体: 重ね合わせられない鏡像。旋光度を除いて同じ物理的性質。
  • ジアステレオマー: 鏡像ではない立体異性体。異なる物理的性質 — 分離可能です。
  • メソ化合物: 立体中心を持ちますが、内部鏡面により全体としてアキラルになります。

4. 同梱スクリプト

これらのすぐに実行できるスクリプトは skills/tooluniverse-organic-chemistry/scripts/ にあります。 手計算する代わりに Bash ツール経由で使用してください — 入力が検証され、検証行が出力されます。

chemistry_facts.py — 化学的・物理的事実のリファレンス

間違って覚えやすい事実のためのルックアップツールです。推測するのではなく、このスクリプトに問い合わせてください。 3 つのカテゴリ: allotropes、point_group、common_reagents。追加の引数なしで実行すると、カテゴリ内のすべてのエントリが一覧表示されます。

python chemistry_facts.py --type allotropes --element P
python chemistry_facts.py --type point_group --molecule "benzene"
python chemistry_facts.py --type common_reagents --reagent "LiAlH4"
python chemistry_facts.py --type allotropes          # list all elements

網羅範囲: P、C、S、O の同素体。15 の分子の点群(水 C2v から H2 D∞h まで)。24 の試薬(LiAlH4 から DMDO まで)と、完全な名称、機能、選択性、立体化学、および KEY DISTINCTION の注記。

使用すべき場面: 同素体、分子対称性/点群、または試薬の選択性に関するあらゆる質問。試薬の事実を報告する前に、常に問い合わせてください。

crystal_validator.py — 結晶構造の密度検証ツール

推奨:単位格子のパラメーター(a、b、c、alpha、beta、gamma、Z、MW、density)を指定して、CrystalStructure_validate ツール(MCP/SDK 経由)を使用してください。代替手段として、crystal_validator.py を直接実行できます。

単位格子のパラメーターから理論密度を計算し、公表されている値と比較して、結晶構造データを検証します。公開済みデータセットの誤りを示す不整合にフラグを立てます。

7つすべての結晶系(立方晶、正方晶、斜方晶、六方晶、三方晶、単斜晶、三斜晶)に対応しています。

python crystal_validator.py --a 5.43 --b 5.43 --c 5.43 --Z 8 --MW 28.085 --density 2.329
python crystal_validator.py --datasets datasets.json   # batch mode: JSON array of datasets

角度の既定値は90degです。出力:結晶系、体積、計算密度、%error、判定(OK/WARNING/MISMATCH)。 バッチモードでは複数のデータセットを比較し、外れ値を見つけます。密度の式:d = (Z * MW) / (V * Na)。

使用する場面: 結晶構造の検証、密度の整合性チェック、誤ったデータセットの特定。

stereochem_tracker.py — 反応系列における立体化学

一連の反応を通じて立体中心のR/S配置を追跡し、各段階の立体化学的な結果を予測します。

python stereochem_tracker.py --start R --reactions "SN2, oxidation, SN1"

対応する反応: SN2(反転)、SN1(ラセミ化)、E2/E1(脱離)、還元/酸化/水素化/ヒドロホウ素化/エポキシ化(保持)、mitsunobu(反転)、double_inversion(保持)、racemization/epimerization/enolization(ラセミ化)。

使用する場面: 多段階合成におけるキラリティーの追跡、全体として保持または反転するかの検証。

smiles_verifier.py — SMILES分子特性検証ツール(RDKit不要)

推奨:smiles と省略可能な制約パラメーター(mw、heavy_atoms、valence_electrons、total_atoms、formal_charge)を指定して、SMILES_verify ツール(MCP/SDK 経由)を使用してください。代替手段として、smiles_verifier.py を直接実行できます。

外部依存関係なしでSMILES文字列を解析し、分子量、重原子数、価電子数、全原子数、形式電荷を計算します。その後、必要に応じてユーザー指定の制約と照合します。SMILESの回答を作成または提案する際は、毎回必ずこれを使用してください。

python smiles_verifier.py --smiles "CC(C)(C(=N)N)N=NC(C)(C)C(=N)N" --mw 198.15 --heavy_atoms 14 --valence_electrons 80

制約フラグ: --mw(許容誤差0.5)、--heavy_atoms、--valence_electrons、--total_atoms、--formal_charge

使用する場面: SMILESの回答を報告する前に必ず検証します。分子量、原子数、電子数の誤りを検出します。

degrees_of_unsaturation.py — 不飽和度(DoU)計算ツール

推奨:formula または個別の原子数パラメーターを指定して、DegreesOfUnsaturation_calculate ツール(MCP/SDK 経由)を使用してください。代替手段として、degrees_of_unsaturation.py を直接実行できます。

化学式の文字列または個別の原子数から、DoU = (2C + 2 + N − H − X) / 2 を計算します。 すべてのハロゲン(F、Cl、Br、I)に対応しており、OとSはDoUに影響しないことを示します。 計算過程の全体、構造上の解釈、逆算による検証を出力します。

python degrees_of_unsaturation.py --formula C6H6
python degrees_of_unsaturation.py --C 10 --H 14 --O 2 --N 1

出力:原子数、段階ごとの計算式、結果、構造上の解釈、DoUが整数でない場合の警告。

molecular_formula.py — 燃焼分析と化学式分析

推奨:燃焼分析または化学式のパラメーターを指定して、MolecularFormula_analyze ツール(MCP/SDK 経由)を使用してください。代替手段として、molecular_formula.py を直接実行できます。

1つのスクリプトで2つのモードを利用できます。

モード1:燃焼分析 — --sample_g、--CO2_g、--H2O_g、省略可能な --molar_mass モード2:化学式分析 — --formula C6H6(分子量、DoU、元素組成)

python molecular_formula.py --sample_g 0.2 --CO2_g 0.4874 --H2O_g 0.1998 --molar_mass 78
python molecular_formula.py --formula C6H6

5. 計算手順

必ず Bash ツールを使用して、Python スクリプトとして実行してください。頭の中で計算しないでください。コードを一から作成するより、同梱スクリプト(molecular_formula.py、degrees_of_unsaturation.py)を優先してください。

主な公式(同梱スクリプトで対応できない場合は、Python を記述して実行してください):

  • 燃焼分析:moles_C = CO2_g / 44.01;moles_H = H2O_g / 18.015 * 2;質量差から moles_O を求めます。比 → 最大公約数 → 実験式。係数 = MM / empirical_MM。
  • 不飽和度:(2C + 2 + N - H - X) / 2。O と S は計算に影響しません。
  • 律速試薬:各試薬について equiv = mass / (MW * stoich_coeff) を計算します。equiv が最小のものが律速試薬です;収率 = min_equiv * product_stoich * product_MW。

6. 推論する場合と調べる場合

次の項目は推論してください(調べないでください):
  • 反応生成物と反応機構
  • 分光法による解析(手元のデータを組み合わせてください)
  • 立体化学的結果
  • 不飽和度
  • 反応が熱力学的に有利かどうか
次の項目は同梱スクリプトを使用して計算してください:
  • 結晶構造の密度検証:優先:CrystalStructure_validate ツール。代替:crystal_validator.py(単位格子の体積を手計算しないでください)
  • 多段階合成における立体化学の追跡:stereochem_tracker.py(SN2、SN1 などを通じて R/S を追跡します)
  • 不飽和度:優先:DegreesOfUnsaturation_calculate ツール。代替:degrees_of_unsaturation.py
  • 燃焼分析と化学式の分析:優先:MolecularFormula_analyze ツール。代替:molecular_formula.py
  • SMILES の検証(MW、重原子、価電子):優先:SMILES_verify ツール。代替:smiles_verifier.py(SMILES の回答は必ず検証してください)
次の項目はツールを使用して調べてください:
  • 元素の同素体(数、名称、性質):chemistry_facts.py --type allotropes --element X
  • 分子の点群と対称要素:chemistry_facts.py --type point_group --molecule "name"
  • 試薬の機能、選択性、主な違い:chemistry_facts.py --type common_reagents --reagent "name"
  • 特定の物理定数(沸点、pKa 値、溶解度):PubChem_get_CID_by_compound_name、次に PubChem_get_compound_properties_by_CID
  • 系統名(IUPAC 名)から構造への変換:OPSIN_name_to_structure(パラメーター name)— SMILES/InChI/InChIKey を返す決定論的パーサーです。系統名(例:「2-acetoxybenzoic acid」)を構造に変換し、その後 SMILES_verify で検証する際に最適です。商品名/慣用名では parsed=false が返されるため、代わりに PubChem_get_CID_by_compound_name を使用してください。
  • 化合物の存在とその標準 SMILES/InChI:PubChem_get_CID_by_compound_name または PubChem_get_compound_properties_by_CID
  • 薬物類似性、生物活性データ、アッセイ結果:ChEMBL_get_molecule または ChEMBL_search_molecules
  • 代謝物の経路と生物学的背景:HMDB_get_metabolite
結晶構造の検証手順:

各データセットの単位格子パラメーター、Z、MW、密度を抽出します。crystal_validator.py --datasets datasets.json をバッチ実行します。誤差率が最大のものが誤りです。よくある誤り:Z の誤り、パラメーターの入れ替え、角度の転記ミス。

制約条件からの分子設計(SMILES 設計):
  1. 制約条件(MW、重原子、VE)から化学式を推定します
  2. SMILES を組み立ててから、必ず検証してください:python smiles_verifier.py --smiles "..." --mw X --heavy_atoms Y --valence_electrons Z
  3. 制約条件のいずれかが FAIL の場合は、すべて満たすまで修正して再実行します
推論後に検証する手順:
  1. 問題を推論し、回答案を導きます
  2. 既知化合物は PubChem で検証し、数値の回答は Python 計算で検証します
  3. 数値の回答については:回答前に必ずスクリプトで計算してください

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