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核磁共振数据自动结构验证

ACDLabs CN
2022.3.24

作者 ACD

TA的动态

使用核磁共振(NMR)技术对化合物结进行构验证是合成化学的基础工作之一。从合成化学家到核磁共振专家,结构验证是组织工作流程中的一个重要部分,而且经常是一个限制工作效率的瓶颈。

ACD/Labs自动结构验证(ASV)系统通过自动评估待验证结构和实验数据之间的匹配度,可有效消除这一瓶颈。我们系统的最终目标是对简单化合物进行自动分析,同时识别出需要进一步检查的化合物,形成可以管理的数据子集便于查看。

同时使用 1D 和 2D 1H–13C HSQC NMR 谱图时可以准确识别90%以上的正确结构。

仅使用1D NMR谱图数据时,可自动判定65%以上的化合物,需要人工判定的化合物仅剩35%。

工作机理

ASV系统自动识别实验NMR谱图中信号的化学位移、谱峰强度和谱峰裂峰与待验证结构预测谱图中的这些谱图信号进行比较,得到一个“匹配度”数值,根据这个“匹配度”将每个化合物的谱图与结构的匹配情况分类为一致、模糊或不一致。只有模糊的结果需要人工判定,从而从您的工作流程中减少大部分结构验证工作负担。

优势

通过常规结构确认的自动化,提高了化学家的生产效率。建立更高质量的化合物库——系统进行自动结构验证,并识别光谱与结构匹配存在问题的化合物,以供核磁专家进行人工审查。在使用ACD/Labs ASV系统对Aldrich FT-NMR 库中1.5万个化合物的1H NMR进行验证时,系统正确识别出了88%的谱图与结构匹配的化合物。在对软件标记的需要人工判定问题化合物进行人工检查时,发现了63个不正确的结构 (8%),最后Aldrich对这些化合物的结构进行了修正。

在过去十年中,结构确证的工作已经转移到合成化学家身上,ACD/Labs一直致力于优化和改进NMR处理、分析和预测的各个环节,同时致力于谱图与结构评估的自动化,以提高化学家的生产率。

版本

ACD/Labs ASV通常有两种版本,一种是单机桌面版,另一种是全自动企业版。单机桌面版ASV是基于ACD/NMR Workbook软件上开发的脚本,用户需要指定NMR数据和结构文件的位置,手动触发运行ASV,运行结果会存放到本地的数据库中;全自动企业版是ACD/Automation Server上运行ASV程序,ASV程序可以监视指定目标文件夹中的NMR数据和结构文件,一旦发现新的数据和结构系统自动触发验证工作,可以做到对化合物结构与谱图匹配情况实时判定。运行的数据结果会放置到企业级的中央数据库中,组织内部人员均可查看结果。

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