我々は、置換基を多数有する分子における反応について、遷移状態データベース（TSDB）から検索された類似反応の遷移状態（TS）構造を利用して、対象とする反応のTS構造を得る方法を提案してきた。しかしながらこの方法は、最安定TS構造を与えないことが多い。即ち、最適化されたTS、反応物および生成物の安定性は、最適化に用いた初期構造に大きく依存し、複数の合成反応の有用性比較や実測値と比較するには不十分なデータを与える。これらの目的に合致するデータを得るためには、反応に関係する分子の最安定配座の探索が必須と考えられる。本研究では、この性質を有する反応経路（最安定反応経路, MSRP）を探索する手法を提案するとともに、それをethyl 3-oxobutanoateと3-ethoxypropanimidamideのPinner Pyrimidine反応に適用した結果を示す。

アゾベンゼン誘導体の一つである4-(ジエチルアミノ)-4’-ニトロアゾベンゼンを合成し、そのソルバトクロミズムを半経験分子軌道計算の結果に基づいて解釈した。無極性溶媒であるシクロヘキサンと極性溶媒であるメタノールを用いて極大吸収波長を測定したところ、シクロヘキサン溶液と比べてメタノール溶液の方が約30 nmレッドシフトした極大吸収を持つことが確かめられた。このレッドシフトを解釈するため、分子の基底状態と励起状態での双極子モーメントをCNDO/S法で求めたところ、振動子強度の大きな励起状態では基底状態よりも双極子モーメントが大きいことが見出され、極性溶媒分子との相互作用によって励起状態のエネルギーが低下することが示された。同様の傾向は、密度汎関数計算によっても確かめられた。学部での有機化学実験において、溶媒による極大吸収のシフトの測定結果と計算で得られる双極子モーメントとの関連を検討させることで、ソルバトクロミズムの機構に関する理解を促すことができ、教材としても有用であった。

The extreme gradient boosting regression (XGBR) method was applied to 245 phenol derivatives in order to establish a regression model to predict their toxicity to Tetrahymena pyriformis. The modeling was done by using the set of “electronic-structure informatics” (ESI) descriptors recently suggested by the present authors. It is shown that the XGBR method is successful in predicting the toxicity of phenols in each class of five modes of action (MOA). A feature importance analysis showed that the different ESI descriptors were found to be important depending on the MOA. Through comparisons with the optimized descriptor set previously suggested by M. T. D. Cronin et al. (Chemosphere., 49, 1201-1221, (2002)), it is shown that the ESI descriptor set, which has been applied to different types of target variables, is of similar quality in regression modeling.