化学：バーチャルライブラリーからの選択による25種類のピクロトキサンの全合成

複雑な分子の合成は、同様の反応との類似性に基づいて、可能性のある経路を戦略と実現可能性によって選別する初期設計段階から始まる。しかし、分子の複雑さが増すにつれて予測可能性は低減し、必然的に、経験を積んだ化学者であっても試行錯誤に頼って、目的の分子に向かう経路上の実現可能な中間体を特定することになる。我々は、ピクロトキサン型セスキテルペンの合成においてそうした問題に直面し、パターン認識法が成功すると予想されたものの、構造のわずかな差異が失敗につながった。今回我々は、面倒な試行錯誤実験を避けつつこの問題を解決するために、達成困難な後期段階中間体類似体のバーチャルライブラリーを構築した。これらの中間体類似体は反応性によって選別され、合成経路が変更された。この方法の効率性により、25種類の天然ピクロトキサン類への簡潔な経路が実現された。コストのかかる密度汎関数理論による遷移状態計算は、スケーラビリティーを増大させ、そしてこの場合には機構についての情報を与えるさらに速い反応物パラメーター化に置き換えられた。今回の手法は、文献データベースや反応データベースにほとんど記載されていない非常に複雑な目的物もしくは段階またはその両方に適用可能な、人間またはコンピューターの支援による合成計画への追加探索としての役割を果たす可能性がある。

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