Y-PBの最新版

2024.8.9

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Y-PB法

Yamamoto – Polymer Break 法の略だ。
ポリマー用のSMILESの構造式から、含まれる原子団を主鎖と側鎖に分けカウントする。
2019年の時点では、1425ポリマーの物性値とポリマーSMILESを収集し、物性推算式をHSPiPに（ver. 5.2から）搭載していた。

Y-PB Main Chain FGs

1	CH2	19	S@AR	37	O_resonace
2	CH	20	N3res	38	S_resoonance
3	C	21	NHres	39	OCH2CH2
4	CH=	22	NHCO	40	3s_Ph
5	C=	23	NCO	41	4s_Ph
6	CH3-C-CH3	24	OCOO	42	5s_Ph
7	O	25	COOCO_R	43	6s_Ph
8	O@AR	26	o_Ph	44	2s_Naph
9	C=O	27	m_Ph	45	O=S=O
10	C=O@AR	28	p_Ph	46	S=O
11	COO	29	CF2	47	Si
12	COO@AR	30	CCl2	48	O@_Si
13	NH	31	CFCl	49	H@Si
14	NH@AR	32	CF	50	C_rrr
15	N	33	CHF	51	N_resonance
16	N@AR	34	CCl	52	CH_resonance
17	N=	35	CHCl	53	C_resonance
18	S	36	NHCOO	54	P

Y-PB Side Chain FGs

55	CH3	73	C=O	91	OCOO	109	Cl	127	O=S=O	145	COOCO_R
56	CH2	74	C=O@Ar	92	Ph	110	Br	128	S:O	146	P=O
57	CH	75	HCO	93	o_Ph	111	I@Ar	129	O@P	147	NO3
58	C_R	76	COOH	94	m_Ph	112	F@Ar	130	O@S	148	H
59	CH2=	77	COO	95	p_Ph	113	Cl@Ar	131	O=
60	CH=	78	COO@Ar	96	C2F5	114	Br@Ar	132	Si
61	C=	79	NH2	97	C2F4H	115	NHCOO	133	O@Si
62	Butyl	80	NH2@Ar	98	CF3	116	HCOO	134	H@Si
63	2_Butyl	81	NH	99	CCl3	117	S_reso	135	N@AR
64	iso_Butyl	82	NH@Ar	100	CF2Cl	118	F@Olefin	136	N_reso
65	t_Butyl	83	N	101	CF2	119	Cl@Olefin	137	CH_reso
66	Propyl	84	C#N	102	CHF2	120	OCH2CH2	138	C_reso
67	iso_Propyl	85	NO2	103	CF	121	OH@Ar	139	O_reso
68	Ethyl	86	SH	104	CHF	122	3s_Ph	140	OH_Other
69	CH3-C-CH3	87	S	105	CH2F	123	4s_Ph	141	C:ONHC:O
70	OH	88	S@Ar	106	CHCl	124	5s_Ph	142	N=C
71	O	89	NHCO	107	CH2Cl	125	6s_Ph	143	O_Epoxy
72	O@AR	90	NCO_R	108	F	126	1s_Naph	144	N=N

ポリマーSMILES

元々は、繰り返しUnitとしてXでくくるように定義した。
（RDKitで扱えるように、Atでの繰り返しも許すようにした）

ポリマー・システム

Y-PBを使ったポリマー物性推算システムを作成するには、まず、ポリマーSmilesの構造と物性のペアを集めデータベースを作らなくてはならない。
でも、実際にその作業をやった事がある人ならわかると思うが、とても大変な作業になる。
Poly(oxy-2-hydroxytrimethylyne-oxy-1,4-phenyleneisopropylidene-1,4-phenylene)というのがどういうポリマーで、今までのDBに登録してあるかどうかどうしたらわかるか？
poly({alpha-acetoxy-4-[(methoxycarbonyl)oxy]styrene}-alt-(2-methylidenepropanedinitrile))共重合ポリマーをどう特定するか？

ポリマー特定ツール

そこで、事前にポリマー特定用のツールを作るのは必須になる。私の場合は、JSMEというフリーソフトで分子の絵を描いたら、データベースのコードを検索するソフトをまず作った。

この必須ソフトを作るまでは、同じポリマーを何度でもDBに登録してしまいドツボに陥った。

ポリマーDB値は正しくない

例えば表面張力の物性推算法を考える。普通の重回帰法を使って推算式を作ると、DB値は正しいとして全体的にバラついた答えを返す。例えば、セロファンのようなポリマーは湿式でフィルム化される。その際には水酸基が表面に出てくる。ポリマーの構成要素から考えられる以上に表面張力が大きくなる。

以前のポリマー物性推算法

ポリマー用の計算の特異性

例えば、屈折率の推算の時は、RI*PVolを推算する事が多い。

推算式の構築は楽に見える。PVolは比較的精度高く推算できる物性値である。
しかし、RI*分子体積を推算したものを分子体積で割っても精度高い屈折率は得られない。溶解度パラメータも同様で、特にdDを推算するときに分子体積をかけて推算しても精度はでない。屈折率や溶解度パラメータの多少の違いは分子体積が吸収してしまい、物性値に対する係数の違いとしては得られない。密度タイプの物性値は新たな推算法を開発しなくてはならない。

Y-PB24

原子団寄与法はUnitの取り方で結果が変わってしまうので、やめた。
21年に作ったものを、さらに新開発のLASSDGE法で計算し直した。

これらベースの物性値とポリマー用のHSP値推算結果を用いて、さらに酸素透過性などの２次物性値の推算式を組み合わせ、Y-PB24にした。MI用のtool群の一つになっている。

Y-PB24は止めた。
ちょっといじっていたら、収まらなくなってきた。結局全面的に2024年新バージョン作成に突き進み始めてしまった。。。

HSPiPに搭載されるかは、まだ未定である。

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