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Last Update

27-May-2017

2011.11.15

物性推算:官能基のリスト

非常勤講師:山本博志 講義補助資料

 

ピリカで扱う分子は、お絵かきしたもの、Smilesの構造式を使うものに関わらず、プログラムによって自動的に原子団に分割される。JOBACK法のようにマニュアルで原子団の数を入力する方法もあるが、入力間違い、意図しない分割法で入力される事もあり勧められない。例えばカルボキシル基(COOH)をケトン(C=O)と水酸基(OH)に分割してしまうなどだ。環の一部の原子団も混乱しやすい。

JOBACK法:

-CH3 -CH2- (R) -OH (phenol) >NH
>CH2 >CH- (R) -O- >NH (R)
>CH- >C< (R) -O- (R) >N-
>C< =CH- (R) >C=O -N= 
=CH2 =C< (R) >C=O (R) -N= (R)
=CH- -F O=CH- (aldehyde) -CN
=C< -Cl -COOH -NO2
=C= -Br -COO- -SH
#CH -I =O -S-
#C- -OH (alcohol) NH2 -S- (R)

(Siは除外した) #:三重結合を示す

 

Pirika原子団:

CH3 CH2(R) t-Bu NH -N= COOCO
CH2 CH(R) O NH(R) COO(R) COOCO(R)
CH C(R) O(R) N N(R) Pr
C =CH(R) C=O 3-OH H(C=O) i-Pr
=CH2 =C(R) C=O(R) H(N) NHCO Bu
=CH CH2CH2 HCO C#N NHCO(R) 2-Bu
=C CH2CH2(R) COOH NO2 NCO i-Bu
=C= Et COO SH NCO(R)
#CH SS 2-OH S OCOO
#C OH NH2 S(R) OCOO(R)

使える限りなるべく大きな原子団を使う。芳香族は扱えない。古いJAVAのプログラム、HTML5制限バージョンに搭載されている。

 

ハロゲン化合物の物性推算用原子団リスト

CH3 CCl2 OH
CH2F CFCl COO
CHF2 CH >N-
CF3 CF >N- (R)
CH2Cl CCl OMe
CHCl2 F >CH2  (R)
CCl3 Cl >CF2 (R)
CF2Cl Br >CH (R)
CFCl2 I >C< 
CHFCl H >C< (R)
CH2 CH2CH3 >C=
CHF O CHF2CF2
CF2 O (R) C2F5
CHCl C=O
CH2= CH=

代替フロンを設計するときに使っていた。博士論文で用いた。

 

YMB3.1に搭載の官能基リスト(YNU-Pシミュレータも同じ)

Alkane groups

1 CH3 16 Bu 23 CH2CH2
2 CH2 17 2_Bu 24 CH2CH2_R
3 CH 18 iso_Bu 25 CH2CH2CH2
4 C 19 ter_Bu 110 CH2CH2CH2_R
11 CH2_R 20 Pr 128 CH2CH2CH2CH2
12 CH_R 21 iso_Pr 129 CH2CH2CH2CH2_R
13 C_R 22 Et 26 CH3_C_CH3

Olefine groups

5 CH2: 9 #CH
6 CH: 10 #C
7 C: 14 CH:_R
8 :C: 15 C:_R

Hydroxy groups

27 OH 117 OH@Ph
28 2_OH 121 OH@N
29 3_OH 147 OH_Other

Ketone groups

32 C:O 166 C:O_R@AR
33 C:O_R 120 C:O@Hal
165 C:O@AR 136 C:O@N

C=C=O(ケテン化合物はケトンと認識されてしまうが、計算精度は非常に低い)

Ester groups

36 COO 161 COO@AR
37 COO_R 162 COO_R@AR
101 HCOO    

Carboxylic acid groups

35 COOH 64 COOH@AR

Aldehyde groups

34 HCO 100 CHO@Ar

Nitrile groups

44 C#N 97 C#N@AR
ニトリルはアルキル基、もしくは芳香族に直結するもののみ正しい値を返す。非常に複雑な挙動を示す官能基である。

Acid anhydride groups, Carbonate groups

57 OCOO 59 COOCO
58 OCOO_R 60 COOCO_R

Ether groups and other oxygen

30 O 130 O@P 106 O_reso
31 O_R 131 O@S 112 O-ethylene
102 O_R@AR 132 O@Si 151 O@Other
167 O@AR 104 OO 156 O_EPO
122 O@N     135 O:
エーテルがCF2などに直結する場合は正しい値とならない。今後の検討課題。

Sulfer groups

46 SH 103 S@AR
47 S 105 S_R@AR
48 S_R 160 SH@AR
49 SS    

Other Sulfer groups

52 S:O 107 COS
119 S: 108 S_reso
    127 S{:O}2
SO2がNH2やNHに結合される場合は、正しい値を返さない。

Amine groups

38 NH2 87 NH2@Ar
39 NH 163 NH@AR
40 NH_R 164 NH_R@AR
41 N 139 N@AR
42 N_R 140 N_R@AR

Other nitrogen groups

153 N:C 144 N:_reso 50 N3res
154 N:C_R 157 N:CH 51 NHres
155 N:N 158 N:CH_R 43 N:
        148 N#C

Nitro groups

45 NO2 98 NO2@AR 134 NO3

Amide urethane groups

53 NHCO 55 NCO 99 NHCOO
54 NHCO_R 56 NCO_R 152 C:ONHC:O

Aromatic groups

63 Ph 123 3s_Ph 141 1s_Naph 159 C:_rrr
65 o_Ph 124 4s_Ph 142 2s_Naph 145 CH:_reso
66 m_Ph 125 5s_Ph 143 3s_Naph 146 C:_reso
67 p_Ph 126 6s_Ph        

C:_reso 芳香族の炭素でアルキル基などにつくもの
CH:_reso 芳香族の炭素で水素を持つ物
C:_rrr ナフタレンの真ん中の炭素
Xs_Ph: X 置換

Halogen Atom

88 H        
89 F 93 F@Ar 109 F_Ole
90 Cl 94 Cl@Ar 118 Cl_Ole
91 Br 95 Br@Ar  
92 I 96 I@Ar    

H:88が入った場合には推算精度が非常に低くなる。これは、H2C=O(ホルムアルデヒド)H+HCO、R-OO-Hなどのように、どこにも分類されないHの平均値になっているため。

Halogen groups

70 CF3 74 CF2_R 81 CF
71 CCl3 75 CF2 84 CCl
72 CF2Cl 77 CCl2 114 CF_R
73 CFCl2 79 CFCl  
76 CHF2 82 CHF 68 C2F5
78 CHCl2 85 CHCl 69 C2F4H
80 CHFCl 111 CHCl_R  
83 CH2F 113 CHF_R  
86 CH2Cl 115 CFCl_R  
    116 CCl2_R    

hydrogen atom

61 H@N 62 H@C=O 138 H@Si

Other atom

137 Si 149 P 150 B
    133 P:O    

 

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