Computergestützte Planung der Synthese von komplexen Naturstoffen
In einem Nature-Artikel aus dem Jahr 2020 haben Forscher bedeutende Fortschritte im computergestützten synthetischen Design hervorgehoben und gezeigt, dass die computergestützte Planung komplexer Naturstoffe möglich ist. Zuvor war kein Algorithmus in der Lage, plausible Routen für solch komplizierte Verbindungen zu entwerfen, die eine mehrstufige Planung erfordern. Die Studie zeigte, dass es möglich ist, die Kenntnisse eines Programms über organische Chemie mit datenbasierter KI und kausalen Beziehungen zu ergänzen, um eine "Strategie" für mehrere Syntheseschritte zu entwickeln. Die entworfenen Routen wurden im Labor validiert und waren von denen, die von menschlichen Experten erstellt wurden, kaum zu unterscheiden.
Diese Forschung unterstreicht die Fähigkeiten der SYNTHIA® Retrosynthese-Software, einem hybriden Experten-KI-System, das im letzten Jahrzehnt entwickelt wurde. Im Gegensatz zu früheren Programmen, die nur einen Schritt auf einmal "denken" konnten, enthält SYNTHIA® über 120.000 von Experten kodierte Regeln, einschließlich stereoselektiver und gerüstgesteuerter Transformationen. Diese qualitativ hochwertigen Regeln, die durch Filter mit Methoden des maschinellen Lernens oder der Quantenchemie verfeinert werden, ermöglichen es SYNTHIA®, Synthesen komplexer Ziele effizient zu planen.
Durch den Einsatz von SYNTHIA® können Chemiker innovative Strategien erforschen und die Herstellung wertvoller Verbindungen optimieren, wodurch die Möglichkeiten der modernen synthetischen Chemie erweitert werden
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Mikulak-Klucznik, B., Gołębiowska, P., Bayly, A.A. et al.
Computational planning of the synthesis of complex natural products.
Nature 588, 83-88 (2020). doi.org/10.1038/s41586-020-2855-y