手性化合物表征及在手性醇催化拆分預(yù)測中的應(yīng)用.pdf

1、手性是自然界基本的屬性之一,隨著手性純化合物需求量的增加,立體選擇性地制備化合物變得越來越重要。手性選擇性實(shí)驗(yàn)的成本很高,因而,本論文采用化學(xué)信息學(xué)技術(shù),利用已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立結(jié)構(gòu)-手性選擇性相關(guān)模型,輔助單一異構(gòu)體制備的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)-手性選擇性相關(guān)的研究依賴于能區(qū)分對映體的分子描述符,因此我們提出了手性基團(tuán)指數(shù),并采用其建立了手性醇催化拆分的預(yù)測模型。
　　衍生于擴(kuò)展連接矩陣的EAID指數(shù)是一種高選擇性的分子拓?fù)渲笖?shù),在本論文

2、中我們改進(jìn)了這個分子描述符,驗(yàn)證了其對幾個大數(shù)據(jù)庫中的分子和500多萬個分子式為C23H48的烷烴化合物的識別能力。進(jìn)一步,我們提出了原子的EAID指數(shù),并成功應(yīng)用于一個數(shù)據(jù)集的手性中心識別。
　　針對手性中心上直接鍵連兩個共有取代基的化合物的數(shù)據(jù)集,提出了手性基團(tuán)指數(shù)。在預(yù)先設(shè)定了手性中心四個取代基的位置信息的基礎(chǔ)上,這個指數(shù)由兩個可變?nèi)〈耐負(fù)涞暮臀锢砘瘜W(xué)的性質(zhì)所生成。
　　為了評價了手性基團(tuán)指數(shù)的預(yù)測能力,我們將其應(yīng)

3、用于如下三個數(shù)據(jù)集:
　　1)酮類化合物在(-)-DIP-chloride作為催化劑條件下的不對稱反應(yīng)的手性仲醇產(chǎn)物,該數(shù)據(jù)集由50對手性仲醇對映體產(chǎn)物所組成。通過隨機(jī)森林建立了主產(chǎn)物絕對構(gòu)型與這個產(chǎn)物的手性基團(tuán)指數(shù)的相關(guān)模型,并采用該模型預(yù)測此不對稱反應(yīng)的手性選擇性。與手性分子連接性指數(shù)和手性拓?fù)潆姾芍笖?shù)相比,采用手性基團(tuán)指數(shù)所得的預(yù)測結(jié)果更好。
　　2)外消旋體在脂化酶作為催化劑的條件下酯化、轉(zhuǎn)酯化或者水解的產(chǎn)物,該數(shù)據(jù)

4、集由86對手性伯醇對映體所組成。用遺傳算法進(jìn)行變量選擇,將得到的變量子集用來建立隨機(jī)森林預(yù)測模型,正確預(yù)測了測試集中全部15對對映體的手性選擇性。整個數(shù)據(jù)集的leave-one-pair交叉驗(yàn)證率達(dá)到90％。
　　3)皺褶假絲酵母酶CRL(lipase from Candida rugosa)作為催化劑條件下催化生成仲醇的產(chǎn)物,該數(shù)據(jù)集由67對手性仲醇對映體所組成.由隨機(jī)森林建立結(jié)構(gòu)-手性選擇性預(yù)測模型。采用單個對映體為單位和成對