有機合成化学協会誌
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45 巻, 11 号
選択された号の論文の12件中1~12を表示しています
  • 現状と将来展望
    中山 伸一, 吉田 政幸
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1026-1032
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    現在, 有機化学の研究は大きな変革の時期にある。変革は, (1) 合成経路設計システムや構造決定システムのような人間の頭脳労働の代理機能を持つシステムの普及, (2) LA化の進行による情報環境の整備, (3) 社会意識の変化, によってもたらされたものである。本文では, 現在起こりつつある変革の内容と将来の方向について論じた。
  • 大沢 映二
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1033-1043
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    日本化学会の将来構想委員会が最近公表した報告の中に「化学におけるコンピュータの役割」と題する一章があり,その中で次のように言っている:『(コンピュータ)の役割は今後益々増え(続け),化学の将来に最も重要な分野の一つはコンピュータによる理論的な計算や論理,考察であろう』。コンピュータに向く理論計算法は大きく分けて量子化学計算と分子力学計算である。前者については本特集では別に取り上げられている。後者は一口で言えば分子模型のコンピュータ化であって,特に有機立体化学や有機合成化学への応用に適している。分子力学法の使い方や応用例については本特集では別に解説されるので,ここでは応用に入る前の導入部として,基本的な考え方や今後の動向に重きを置いて纏めてみた。
  • 中村 栄一, 深沢 義正
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1044-1054
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    合成反応の予測性を高めることは研究の目的, 環境を問わず, 有機合成の大きな目標である。これまでも有機合成化学者は試行錯誤から得た経験に反応論や構造論を加味して反応の予測性を高める努力を行ってきた。最近顕著になってきた新しい流れは, 理論計算を合成化学者自身が行うことでこの問題にアプローチしようとする考え方である。過去数年間における計算機や情報ネットワークの普及は目ざましく, 10年前には大型計算機センターでしか出来なかった理論計算, 特に分子力学 (MM) 計算が今や実験室の片隅で行える時代となったことがその背景である。
    分子や反応に関する情報を計算機によって求める方法としては非経験的分子軌道 (MO) 計算がもっとも優れているが, 今日合成ターゲットとなっているような大きな化合物に関する情報をこの方法で得ることは事実上困難である。パラメータ上の制約のためにまだ比較的限られた化合物への適用しか許されないとはいえ, 計算の速さと簡単さの点でMM計算が1つの現実的な選択である。MM計算から求められる情報は基底状態の分子のある配座でのエネルギーと, そこでの分子の形態である。この2種類の情報を用いて反応生成物の分布の予想と結果の合理的解釈を行うことが計算の目的である。種々のMM計算プログラムが開発されてきたが, 最近の有機合成での応用例は殆んどAllingerらのMM2プログラムが使われている。本総説では身近になったMM2プログラムの有機合成での適用例についてまとめてみたい。
  • 古賀 伸明, 諸熊 奎治
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1055-1064
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2010/01/22
    ジャーナル フリー
    Recent theoretical studies on reactions of organotransition metal complexes will be reviewed, in which the structures of transition states as well as reactants and products have been optimized with the ab initio molecular orbital energy gradient method. Those studies have covered the elementary organometallic reactions such as oxidative addition/reductive elimination, olefin insertion/β-hydrogen elimination, carbonyl insertion, thermolysis of ketene complex, isomerization of metallacycle to an alkylidene-olefin complex and methylidene migratory insertion into an M-H bond. In addition, as a combination of a series of elementary organometallic reactions, the potential energy profile of a full catalytic cycle of olefin hydrogenation by the Wilkinson catalyst has been obtained.
  • 鬼頭 繁治, 服部 忠
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1065-1072
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2010/04/23
    ジャーナル フリー
    In this article, current state of the art in computer aided design of catalysts is given. It is shown that entire catalyst design is composed of various kinds of unit designs, and then, for each of those. the applicability of computer aided design approach is discussed. The available design tools such as information retrieval systems, catalyst design specific database and reaction design systems are described. Among these it is pointed out that an artificial intelligence approach originally applied to this field by the authors is of bright future. This is because it can use human heuristic expertise which plays a very important role in the process of catalyst design.
  • 分子軌道分布相関インデックス
    久保寺 英夫, 梅山 秀明
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1073-1086
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2010/01/22
    ジャーナル フリー
    薬物と受容体の相互作用を適切に評価することは, 構造と活性を論ずる上で重要である。この相互作用は, 静電相互作用, 立体反発, 分極相互作用, 分散力, 電荷移動相互作用, 疎水相互作用等に分けて考えられる。
    静電相互作用の重要性については, 酵素反応に関連した量子化学計算から確かめられている。更に, 酵素と基質あるいは阻害剤の静電ポテンシャルが, たがいに相補的な空間分布をすることが知られている。また, この分布を論ずる際, 系の電荷分布を表すためには, いわゆるマリケンチャージでは定量的には不十分なので, 筆者らは, 非経験的分子軌道法 (ab initio法) の計算結果を再現する新しい電荷のセットを提案し, 生体関連物質への適用の結果を, 発表している。立体反発・分極相互作用・分散力は原子間の距離を見積ることによって, 評価が可能である。例えば, Lennard-Jonesポテンシャルを仮定して, 数値的に求めればよい。疎水相互作用については, 系のエントロピーを考慮しなければならず, その本質的理解は難しい。しかし, 水-octanol系での分子の移行自由エネルギー変化の実験値と分子の表面積に基づいて, 簡便にそのエネルギーを見積る方法が試みられている。
    上に述べた相互作用は, 二分子間の電荷 (電子) の移動を伴わない場合であるが, 酵素等化学反応を特に意識しなければいけない場合は, この電荷移動を考慮に含めなければいけない。ab initio分子軌道法によれば, 適当な方法論と基底関数に基づいて, 電荷移動相互作用エネルギーを評価できる。しかしながら, 薬学分野で問題にされる系はかなり大きなもので, この方法論をそのまま適用することはできない。
    そこで, 電荷移動相互作用に対応する指標, 分子軌道分布相関インデックス (MO distribution correlation (MODIC) インデックス), を考案し, Diels-Alder反応系 (1-methoxy-1, 3-butadiene-acrolein系, cyclopentadiene-maleic acid anhydride系, 2-methoxy-5, 6-dimethylene-1, 3-cyclohexadiene-ethoxyethylene系, 1, 3-pentadiene-methy acrylate系, 6, 6-dimethylfulveneisobenzofuran系) に適用した。その結果, DielsAlder反応系において, 反応中心の位置と置換基配向性が実験と矛盾なく数値的に再現できた。
  • 高橋 由雅, 佐々木 慎一
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1087-1097
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2010/01/22
    ジャーナル フリー
    It is well known that chemical structure diagram or three-dimensional structure of a compound molecule involves much information related to biological activity, reactivity, or various physicochemical properties on itself. It is a very important thing in a wide range of chemical research to compare the chemical compounds on the basis of such structural information. Especially, in the area of structure-activity studies, to investigate structural feature such as functional groups or substructural fragments, common to a group of chemical compounds exhibiting a particular biological activity often provides us with very useful and objective information which may be resulted in hypothetical pharmacophore.
    In this article, a couple of approaches for the automated recognition of common structural patterns among drug molecules will be described. One is related to the maximal common substructure search which can be used to find some topological pharmacophore, and the other one is for the common geometrical pattern search in which three-dimensional geometry of molecules are taken account. The latter approach may be used to identify a certain topographical or three-dimensional pharmacophore. The basic algorithms and related software systems will be summarized with some illustrative examples.
  • 中馬 寛
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1098-1106
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    The function of a bioactive peptide is often dictated by the bioactive conformation that fits into its receptor. Conformational energy calculations (Molecular Mechanics) as well as various experimental methods have been used for this purpose. On the other hand, recent molecular dynamics simulations of proteins have provided us the new dynamic picture of protein structures. These theoretical methods are thought to play an important role in elucidating the receptor mediated events of bioactive peptides and in the drug design based on their conformations.
    The objectives of this review are (1) to provide an introduction to the field of conformational energy calculations and molecular dynamics for peptides; (2) to explain how we can find the bioactive conformation by using conformational energy calculations; and (3) to describe the application of the above methods for defining the bioactive conformation of an opiate peptide, Morphiceptin, as one example.
  • 桐野 修, 高山 千代蔵
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1107-1118
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    This article describes the structure-activity relationships of (i) herbicidal N-benzylphenylacetamides, (ii) herbicidal N-chloroacetyl-N-phenylglycinates, (iii) herbicidal N-phenylureas, (iv) herbicidal N-benzylacylamides, (v) herbicidal and fungicidal N-benzylacylamides, and (vi) fungicidal N-phenylimides analyzed quantitatively with substituent parameters and regression techniques. The activity-activity correlations between activities against different species of weeds and fungi are examined on the basis of structure-activity relationships. The application for the design of new agrochemicals with wide-spectrum and/or selectivity is discussed.
  • 板井 昭子, 富岡 伸夫
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1119-1128
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    Computer assisted (aided) molecular modeling is becoming a powerful tool for chemists. This trends owes much to increasing computer powers, developments of three-dimensional computer graphics hardwares and developments of computational theory and many good softwares. Among various computational methods, molecular mechanics calculation is popularly used to predict stable structure and/or stable conformation of molecules and to estimate energetics of molecules. Structures of many biologically important small and macro-molecules have been elucidated by X-ray crystallography. Docking simulation study is useful for designing new drugs when the structure of the target protein is known. Along with its merits, current limitations and future of computer assisted molecular modeling are also discussed.
  • 時田 澄男
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1129-1140
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
    It is becoming commonplace for organic chemists to have their own microcomputers. In this article, softwares for such users to carry out two or three dimentional input to a computer, graphic display of molecular structures, and molecular orbital calculations are reviewed (129 references).
  • 吉田 政幸, 大沢 映二, 深沢 義正, 古賀 伸明, 諸熊 奎治, 中馬 寛, 高山 千代蔵, 桐野 修, 時田 澄男
    1987 年 45 巻 11 号 p. 1141-1142
    発行日: 1987/11/01
    公開日: 2009/11/13
    ジャーナル フリー
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