OdanChem research
前往频道在 Telegram
О платформе OdanChem: https://odanchem.org/ Лабораторный журнал: https://lab.odanchem.org/ По всем вопросам: @ole_afan
显示更多俄罗斯402 286未指定类别
674
订阅者
无数据24 小时
+47 天
+930 天
数据加载中...
吸引订阅者
五月 '26
五月 '26
+13
在0个频道中
四月 '26
+23
在0个频道中
Get PRO
三月 '26
+230
在3个频道中
Get PRO
二月 '26
+104
在7个频道中
Get PRO
一月 '26
+309
在1个频道中
Get PRO
十二月 '25
+31
在6个频道中
| 日期 | 订阅者增长 | 提及 | 频道 | |
| 31 五月 | 0 | |||
| 30 五月 | 0 | |||
| 29 五月 | 0 | |||
| 28 五月 | 0 | |||
| 27 五月 | +1 | |||
| 26 五月 | 0 | |||
| 25 五月 | +3 | |||
| 24 五月 | 0 | |||
| 23 五月 | 0 | |||
| 22 五月 | 0 | |||
| 21 五月 | +1 | |||
| 20 五月 | 0 | |||
| 19 五月 | 0 | |||
| 18 五月 | +4 | |||
| 17 五月 | 0 | |||
| 16 五月 | 0 | |||
| 15 五月 | 0 | |||
| 14 五月 | +1 | |||
| 13 五月 | 0 | |||
| 12 五月 | 0 | |||
| 11 五月 | 0 | |||
| 10 五月 | 0 | |||
| 09 五月 | 0 | |||
| 08 五月 | +1 | |||
| 07 五月 | +1 | |||
| 06 五月 | 0 | |||
| 05 五月 | 0 | |||
| 04 五月 | 0 | |||
| 03 五月 | +1 | |||
| 02 五月 | 0 | |||
| 01 五月 | 0 |
频道帖子
Автоматическая расшифровка ЯМР спектров с помощью ИИ
Коллеги, настало время рассказать про еще один очень мощный инструмент, который у нас появился в недавнем обновлении. Как вы знаете, одна из задач, решаемых с помощью OdanChem — это автоматическая расшифровка ЯМР спектров. Вы можете взять ЯМР спектр чистой молекулы или смеси, выполнить по нему поиск и найти, какие молекулы ему соответствуют. Особенно хорошо это работает для углеродных спектров. Подробнее описывал в серии постов ранее.
Но что, если вашей молекулы нет в нашей базе? Либо еще не попала, либо вы впервые её синтезировали. Это рутинная ситуация, и до недавнего времени какого-то инструмента для работы с такими случаями у нас не было.
Представляем систему для предсказания структуры молекулы по ее спектру.
Как ей воспользоваться:
1) Выделить вещество в чистом виде и записать с него спектр или выделить сигналы данного вещества на спектре смеси. Данная система работает только со спектрами индивидуальных молекул.
2) Загрузить на данной странице спектр ¹H ЯМР, ¹³C ЯМР или оба одновременно.
3) Нажать большую зеленую кнопку "PREDICT", подождать несколько секунд и получить набор структур, предсказанных системой.
Понятно, что два спектра дают большую точность предсказания, чем один. При этом, предсказание будет работать основываясь и на одном из них. Если всё сделано правильно, эффективность предсказания только по ¹H ЯМР будет сопоставима с предсказанием только по ¹³C ЯМР.
В конце только отмечу, что очень важно корректное описание ¹H ЯМР спектра: нужно правильно описать интенсивности сигналов и их мультиплетность. Чем более четко вы их распознаете, тем лучше будет предсказание. Соответственно, если вы получили какой-то набор молекул и считаете, что ни одна из них вам не подходит, перепроверьте корректность описания ¹H ЯМР: возможно, вы какой-то дублет дублетов на 2 протона назвали триплетом на 3 протона или наоборот. С углеродным спектром самое важное - это найти все сигналы. Для четвертичных атомов углерода они могут быть очень неявными.
Так сказать, Enjoy, и расскажите в комментариях, получилось или нет) Одно дело - считать метрики, а другое - реальные примеры использования)
| 2 | #зоопарк_одобряет #дорогая_редакция
На странице ВК Sci-Hub появилось важное и интересное объявление: теперь там есть ИИ.
Как пишет Саша Элбакян, да продлит Всевышний ее годы, там появилось две функции, которые она призывает всячески потестить (и это очень, очень круто):
Первая - это семантический поиск, то есть подбор статей по смыслу запроса. Теперь можно ввести в окошко Sci-Hub запрос по своей тематике и получить в ответ подборку статей из базы. Причем запрос можно делать на любом языке — мультиязыковая модель EmbeddingGemma найдет статьи в базе по смыслу сказанного. Всего проиндексировано около 51 миллионов абстрактов — это меньше, чем полная коллекция, потому что не для всех статей удалось получить абстракт (а в некоторых случаях он отсутствует вовсе) но так или иначе индекс будет пополняться.
А вот вторая функция появилась буквально на днях, и это бот Sci-Bot, который умеет составлять мини-обзоры по научным темам. Бот по Вашему запросу ищет статьи в базе Sci-Hub, читает их полные тексты, и компонует их в краткий научно обоснованный ответ. И в отличие от других чат-ботов, Вы получаете не просто ответ со ссылками на литературу, но каждая ссылка здесь кликабельна — можно просто нажать и статья откроется в базе Sci-Hub. В то время как другие чат-боты ограничены требованиями так называемых правообладателей, Sci-Hub преодолевает эти ограничения!
Хотя конечно, свои ограничения у этого чат-бота тоже есть: поиск ведется по базе Sci-Hub, а она последние несколько лет обновлялась с перебоями. Но этот недостаток будет устраняться. Главное сейчас, что сама концепция работает — робот ищет и читает статьи в библиотеке Sci-Hub, и отвечает на вопросы.
Присоединяйтесь к тестированию, мы щас тоже обязательно попробуем.
P.S. Саше - низкий поклон | 224 |
| 3 |  Обновление OdanChem
#odanchem
Коллеги, всех приветствуем. С момента прошлого поста сообщество подписчиков заметно выросло. Кратко скажу, что в данном канале мы публикуем различные заметки про работу с OdanChem, в том числе ключевые возможности, облегчающие жизнь простого химика-синтетика в рутинной работе. Оглавление канала и ключевые статьи — в закрепленном посте. Например, можно почитать про то, как работает поиск по спектру ЯМР или про пересечение поисков, позволяющее в полуавтоматическом режиме расшифровывать состав реакционных смесей. Ну а сегодня — небольшой пост про обновление нашей системы.
Всем понятно, что в OdanChem есть какое-то количество искусственного интеллекта. Но при этом он сидит где-то в глубине и особо не отсвечивает наружу. Мы очень ратуем за использование проверенных экспериментальных данных, которые вы можете у нас найти. ИИ — это хороший и мощный инструмент, но эксперимент надежнее.
Сейчас мы дали выглянуть наружу двум ИИ-инструментам, которые у нас есть: распознавание структуры молекулы по картинке и помощник в расшифровке ЯМР спектров.
Думаю, все неоднократно сталкивались с тем, что в статье есть какая-то молекула, вам она нужна в ChemDraw и приходится ее перерисовывать. Или хочется быстро найти молекулу в OdanChem или где-то еще, она также есть в pdf, названия по IUPAC под рукой нет, и снова тратим время на перерисовку. Теперь с нашей помощью этого можно избежать. Мы подключили OCR систему в нашем самом используемом разделе — Compound Search.
Как этим воспользоваться?
Во-первых, вам надо зарегистрироваться. Без этого данная возможность недоступна. Далее открываете страницу поиска, делаете скриншот нужной вам молекулы, нажимаете ctrl+V в строку поиска, нажимаете Enter, и получаете вашу молекулу в Ketcher.
Можно закинуть изображение всего substrate scope из статьи, тоже работает (но дольше). Как и всегда, увы, есть ограничения. Наш OCR не распознает сложную металлоорганику или какие-то нестандартно изображенные циклы с перекрещивающимися связями. Также есть проблема с группами в структуре молекулы, повторяющимися в скобках (например, -(CH₂)₅-). Но стандартную четко нарисованную органику распознает очень адекватно.
Ну а про расшифровку ЯМР расскажем в следующий раз) | 727 |
| 4 | #пост_по_регламенту
Итак, продолжаем выкладывать трудолюбиво собранные нашим Зоопарком папки, которые, как нам кажется, уже более или менее готовы. Если кто еще хочет в них добавиться - пишите в ЛС нашего Зоопарка или в комменты (но не затягивайте, максимум в течение пары часов, иначе для вас полностью теряется смысл).
Встречайте, смотрите, выбирайте на свой вкус и добавляйтесь!
Сегодня у нас их сразу четыре:
Физика (12 каналов)
Химия (25 каналов)
Инженеры-технари (11 каналов) и
"Научно-общеполезное" (19 каналов)
Как и раньше, собираем отдельно "мегапапку" - самые крупные, избранные каналы о науке и образовании (или просто особо понравившиеся нам). Она выйдет малость попозже. | 534 |
| 5 |  О важности самопроверки
Данный пост, в первую очередь, написан для студентов, так как старшие и так все это (надеюсь) понимают. Однако мы рассмотрим и как эту самую самопроверку можно автоматизировать через OdanChem.
Примерно все, чья работа связана с органическим синтезом, сталкиваются с необходимостью описать свои результаты. Ключевой вопрос — как доказать, что вы синтезировали то, что заявляете? Довольно часто стандартной практикой является подход "джентльменам в нашем клубе верят на слово". Если вы утверждаете, что вы что-то сделали, и при этом приводите что-то, что напоминает доказательства этого, то по умолчанию вам верят. А проверить ваши доказательства — это задача рецензентов. При этом, естественно, предполагается, что ваш авторский коллектив все тщательно проверил перед отправкой работы, так как качество ваших данных — это ваша репутация.
Что может быть адекватным доказательством структуры синтезированной вами молекулы?
1) X-Ray. Самый надежный метод, но в органике редко когда реализуется массово. Пока что это не рутинный метод.
2) Если вещество уже ранее кем-то было описано, то достаточно зарегистрировать хотя бы два спектра разного типа (как правило, ¹Н и ¹³С ЯМР), сравнить их с описанием от коллег, сослаться на них, и написать кодовую фразу "Спектр соответствует литературному [ссылка]".
3) Если вещество новое — нужно вдобавок к ¹Н и ¹³С ЯМР зарегистрировать что-то, что докажет элементный состав. Это элементный анализ или HRMS.
Помимо структуры важно доказывать чистоту. И это более сложный и реже полноценно проверяемый параметр. Полноценное доказательство чистоты — это совпадение физических свойств вашего вещества с литературными. Например, соответствие температуры плавления/кипения или показателя преломления. Кроме того, чистоту можно подтвердить результатами элементного анализа или ВЭЖХ. А в ЯМР не должно быть лишних сигналов.
Но здесь возникает серия проблем:
1) У рецензента часто нет времени детально изучать ваши спектры. Это, как правило, профессор, который изучит статью, но детально перепроверять спектральные данные он не будет.
2) Corresponding Author вашей статьи, очевидно, уделит этой работе гораздо больше внимания, но сверять положения химических сдвигов будет в достаточно редких случаях. Он, естественно, объяснит как должно быть, но сделать все хорошо — задача исполнителя)
3) Исполнитель, по идее, должен аккуратно вычитать все спектры, проверить, что в каждом ЯМР спектре нужное число сигналов, они обладают нужной интенсивностью и мультиплетностью. Что найденное в HRMS m/z адекватно соответствует предполагаемому составу, что в спектрах нет "подлеска" сигналов, а еще, что спектр реально сходится с описанным в литературе.
К сожалению, адекватная проверка происходит не всегда. Все три уровня контроля периодически игнорируют необходимость проверки, и, в результате, в литературе публикуются ложные данные. Вплоть до того, что авторы заявляют один продукт, а на самом деле они выделили исходник.
Мы же предлагаем вам на сегодняшний момент 2 инструмента для автоматизации. А в ближайшее время порадуем и другими.
Сейчас вы можете воспользоваться:
1) Поиск по ¹³С ЯМР. Как мы писали ранее, поиск по ¹Н ЯМР часто неточный. Но, если у вас не новая молекула, вы зарегистрировали ¹³С ЯМР спектр, описали его, ввели описание в Spectrum Search, и у вас нашлась ваша молекула, то все хорошо, и ссылаться надо на ту публикацию, в которой был описан найденный спектр. Такой подход гарантирует, что положения сигналов в спектрах действительно соответствуют друг другу.
2) Встроенная в OdanLab автопроверка ЯМР в инвентаре и экспериментах. Она делает полноценную проверку того, насколько ваша молекула соответствует вашему спектру, сверяет с литературой, показывает ошибки в мультиплетностях, интенсивностях и положениях сигналов. Как это работает — показано на видео, а позже будет подробный пост.
Еще в ближайшее время у нас появится полноценная система для автопроверки Supporting Information, работающая по схеме: загрузи .pdf → получи отчет о проверке. Так сказать, не переключайтесь. Анонс будет тут! | 957 |
| 6 |  OdanLab — электронный лабораторный журнал на базе OdanChem
Коллеги, у нас важный релиз, о котором давно пора рассказать.
OdanChem постепенно расширяется, в нем появляются новые подсистемы, и сегодня мы всем представляем электронный лабораторный журнал.
Чуть меньше года назад мы совместно с Иркутским Политехническим Университетом (ИРНИТУ) и Институтом Фаворского (ФИЦ ИрИХ СО РАН) начали работу над созданием платформы, где было бы удобно:
— вести совместную работу над исследовательскими проектами,
— анализировать и хранить данные,
— работать со складом реактивов,
— автоматически подтягивать сведения о молекулах.
Результатом стал электронный лабжурнал (он же ELN, или LIMS), который плотно интегрирован с основными базами данных OdanChem — https://lab.odanchem.org/.
Ключевые фишки, которые делают его удобным:
1) Легкое создание склада реактивов. Вы вводите CAS-номер или структуру и указываете, где лежит банка реактива. Система автоматически подгружает все данные по безопасности, физические свойства, и даже ЯМР спектры данной молекулы.
2) Совместная работа над проектами. Все ваши эксперименты хранятся в унифицированном формате, можно без проблем найти записи о том, что делал ваш коллега 3 года назад, даже если он уже уволился. Можно гибко настраивать уровни доступа к проекту, приглашать туда сотрудников.
3) Автоподтягивание свойств веществ. При создании реакции все доступные сведения о молекулах также автоматически подгрузятся и будут учтены в расчетах (например, плотность).
4) Автоматический контроль соответствия ЯМР спектров структуре. Когда вы выделили какую-то молекулу, зарегистрировали для неё спектры, их можно внести в соответствующее поле в журнале. Система проверит его на наличие ошибок, соответствие предполагаемой структуре и сравнит его с литературными данными (если они есть). Если соответствие найдено, будет приведена ссылка на литературный источник.
При совпадении будет приведена ссылка на источник. Если обнаружена ошибка — вы получите комментарий с её описанием.
5) и многое другое. Всё в один пост точно не поместится, будем постепенно публиковать описание возможностей данного журнала.
И заодно приветствуем предложения, чего ещё вам хотелось бы в нём увидеть.
Бесплатная версия системы доступна онлайн:
👉 https://lab.odanchem.org/
Можно начинать работать уже сейчас. Данные регулярно бэкапятся и шифруются, вероятность их потери минимальна. К примеру, почему бы преподавателям практикумов по органике не попробовать вести свой практикум здесь? Студентам удобно вести записи, а потом их легко проверять. Автосверка ЯМР со структурой будет бонусом, но автовыдачу люлей за плохое описание спектра пока не прикрутили.
Если у вас что-то работает неидеально, то скажите нам — ваши замечания и идеи реально учитываются и внедряются.
Все вопросы, баги и предложения — в чат техподдержки или на support@odanchem.org.
Если же вы хотите оффлайн версию — она тоже доступна, но это всё обговаривается индивидуально, т.к. у каждого свои особенности локальной сети в организации. Пишите нам, если заинтересованы. | 12 830 |
| 7 | Я веду записи в | 925 |
| 8 | Коллеги, вопрос:
А кто где ведет записи своих экспериментов? В комментариях приглашаю обсудить плюсы и минусы каждой из опций, перечисленных в следующем посте ⬇️ | 818 |
| 9 |  +5Пересечение поисков
В прошлый раз мы рассказали про то, что в OdanChem существует история поисков, и она удобна тем, что там можно отслеживать статус поиска, открыть ранее начатую работу, увидеть статистику сколько молекул/спектров/публикаций удалось найти в каждом из ваших поисков. И также напомним, что чтобы попасть в свою историю поиска, надо нажать на своё имя в правом верхнем углу, после этого — синяя кнопка Search History внизу экрана посередине. Либо вот прямая ссылка.
В этот раз мы хотим показать один очень важный инструмент — пересечение поисков. Он позволяет заметно снизить количество результатов в выдаче, оставив только те, которые соответствуют нескольким запросам. Покажем на примере разбора реальной реакционной смеси.
Как-то в лаборатории мы хотели получить бета-нитростирол из п-фторбензальдегида и нитрометана (картинка 1). Запустили реакцию, зарегистрировали спектр с реакционной смеси. Скриншот со спектра — рисунок 2. Видно, что это какая-то именно что смесь. Нужного нитростирола там явно нет: не видно характерных дублетов с большой константой. Понятно, что есть оставшийся альдегид, но что там еще? Конечно, опытный синтетик, глядя на этот спектр, может его разгадать. Но в случае, если опыта еще недостаточно, или нет времени глубоко вникать в данную реакцию (а это синтез исходников: что тут думать, тут варить надо:)), может прийти на помощь анализ в OdanChem. В данном случае синтез выполняла студентка, которая не так давно на тот момент присоединилась к лаборатории, и большого опыта самостоятельного расшифровывания состава смесей у неё ещё не было.
Для разгадки мы взяли порядка сотни миллиграмм смеси, зарегистрировали ¹Н ЯМР, ¹⁹F ЯМР и ¹³С ЯМР с неё. Углеродный спектр выглядит как-то так (рисунок 3). Человек такое вряд ли разгадает. Далее разметили эти спектры в MestReNova (отметили все сигналы).
Следующий этап — выполнить поиск по спектру. Просто открываем три вкладки в браузере, идем на страницу поиска, копируем строку каждого спектра, сгенерированную MestReNova (интенсивности в случае протонных спектров можно игнорировать — важно отметить все пики). Выполняем три независимых поиска по спектру. После чего открываем историю поиска и смотрим, что там нашлось.
Результаты показаны на рисунке 4. Видно, что углеродный спектр лучше всего подходит для автоматизированного поиска — всего 202 молекулы, которые могут входить в состав данной смеси. При этом поиск по фторному и протонному спектрам дал тысячи или десятки тысяч результатов. Почему так, описывал ранее. А теперь выбираем галочками фторный и углеродный поиски и нажимаем на Intersection by Compound (Рисунок 5). Результат — на рисунке 6.
Всего 4 молекулы соответствуют и фторному, и углеродному спектрам. Одна из них явно не соответствует нашему результату, так как фосфора в реакционной системе не было. А три оставшихся явно присутствуют в нашей реакционной смеси. Вот так в несколько кликов можно разобрать состав не самой тривиальной реакционки. Кстати, данный результат пересечения тоже появится в вашей истории поиска. Его при желании можно пересечь ещё с чем-то.
Пересечения доступны для всех типов поисков, появляющихся в истории. Например, можно пересекать поиск по фрагменту структуры с поиском по спектру. Или результат пересечения с чем-то ещё. В общем, инструмент очень гибкий, мощный, и позволяет ощутимо сузить количество результатов относительно исходного запроса.
В комментариях приглашаем ждем ваш опыт работы с этим или другими инструментами) | 945 |
| 10 | Скорость поиска, или зачем нужна регистрация в OdanChem?
#odanchem
Я думаю, почти все, кто пытался найти те или иные данные в OdanChem, сталкивались с тем, что поиск идет долго. Иногда это секунд 5, а иногда он может длиться пару минут и возникает ощущение зависания системы. Почему так долго и что с этим можно сделать?
Причин тут несколько:
1) База данных у нас реально большая. Соответственно, поиск по ней тоже не моментальный.
2) Вообще говоря, все зависит от запроса в поиске. Если вы нарисуете бензольное кольцо, и в режиме substructure search попросите выдать вам все соединения, которые его содержат, то система найдет миллионы молекул и попробует их вам показать. Это, очевидно, займет много времени. Если же в запросе будет хотя бы дизамещенная ароматика (условный м-хлортолуол), то результаты вы получите гораздо быстрее. Эта же логика применима ко всем поискам: чем более узкий запрос (чем меньше результатов вы ожидаете), тем быстрее он выполнится.
3) Аналогично про поиск по спектру. Как правило, поиск по ¹³С ЯМР выполняется секунд 20-30, а по ¹Н ЯМР - почти всегда больше минуты. Причина та же: количество результатов поиска по протоннику и по углероднику отличается на порядок и более. Поэтому и работает оно дольше.
4) Скорость интернета. Данные надо не только найти, но и загрузить вам в браузер. Это может занять несколько секунд. К сожалению, во многих наших институтах встречаются проблемы с интернет-соединением.
Понятно, ждать никто не любит. Чтобы как-то упросить всем жизнь, мы создали такой инструмент, как история поиска, которая возникает у каждого зарегистрированного пользователя. Скорее всего, все или почти все подписчики данного канала уже и так зарегистрированы на платформе. Если нет - зарегистрируйтесь, без этого вы упускаете много полезных возможностей. Как минимум, все упоминавшиеся опции вроде поиска по спектру и по реакциям у нас доступны только после регистрации. Она доступна как напрямую, так и через платформу Colab @colaboratory.
Чтобы открыть свою историю поиска, надо нажать на свое имя в правом верхнем углу, и после этого нажать на синюю кнопку Search History в середине внизу экрана. Либо вот прямая ссылка. В ней сохраняются ваши поиски в хронологическом порядке. Они хранятся 2 недели.
Оттуда вы можете открыть начатый ранее поиск и быстро получить результаты, закэшированные в системе. Там же отображается статус поиска. Если он еще не закончился, то будет пометка in progress. Соответственно, если у вас возникает ощущение, что что-то зависло, то можно смело закрыть данную вкладку, перейти в историю поиска и открыть результаты оттуда.
А еще в истории поиска у нас доступен очень мощный инструмент - пересечение поисков. Про него расскажем в другом посте. | 661 |
| 11 |  +4Продолжение о нашем препринте.
Представьте себе, у вас был ТГФ, ацетат кобальта, синтез-газ (смесь угарного газа с водородом), автоклав и масляная баня. Не то, что бы это все было прямо нужно в лаборатории, но, если работаете с газами, то нужно идти до конца.
В общем, вы это все смешали и погрели (первая картинка). Из общих соображений, особо ничего произойти не должно (ТГФ — он растворитель, в нем Гриньяра делают, ну что может пойти не так?). Но на практике получается сложная смесь алифатических продуктов. Протонный спектр выглядит как-то так (вторая картинка).
Ясно, что с ТГФ что-то случилось. Но что? Можно предположить те или иные структуры, но выглядит откровенно мутно.
Пробуем разобраться. Взяли довольно большую загрузку реакционной смеси, удалили на роторе легколетучие растворители (остатки ТГФ), зарегистрировали с этого ¹³С ЯМР. Получилось так (третья картинка):
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 102.92, 98.78, 78.03, 77.48, 76.84, 70.77, 68.45, 67.99, 67.70, 67.57, 67.35, 65.78, 65.13, 64.32, 62.47, 62.25, 38.59, 37.74, 35.56, 33.94, 32.38, 31.97, 31.81, 30.73, 29.52, 27.68, 26.20, 26.01, 25.48, 25.11, 23.10, 22.91, 22.02, 21.19, 19.61, 19.42, 19.12, 18.09, 13.95, 13.89, 1.00.
Запускаем поиск по спектру .
Получилось 12 страниц результатов, что много, но не ужасно. Далее надо проглядеть их на предмет соответствия здравому смыслу и принципиальной возможности образования таких молекул из ТГФ. В топе много алифатических спиртов и эфиров. В том числе циклических. В том числе тетрагидропирановые, а также ацетальные.
С этим уже можно работать, разбираться что там и как. Но принципиально уже отсюда можно понять, что образуются молекулы, родственные показанному на четвертой картинке.
Далее смесь разделили, выделили вот такие вот молекулы (пятая картинка). И это даже уточняющие фильтры не применяли. А с их помощью можно еще сильнее сузить выдачу данных. | 1 481 |
| 12 | Экзистенциальный пост: иллюстрация, зачем нужен поиск по спектру и вообще OdanChem
#odanchem
#spectrum_search
Мы на протяжении нескольких постов рассказывали про то, как работает поиск по спектру, а также проиллюстрировали это примером работы чисто с ¹Н ЯМР.
По сути, мы создали инструмент, позволяющий в полуавтоматическом режиме разгадывать состав реакционных смесей. И это можно использовать много где, в том числе для поиска новых реакций!
Как, вообще говоря, мы находим новые реакции?
Классический часто декларируемый вариант: подумали и предположили, что из молекулы А в условиях Х можно получить молекулу В. Проверили — работает. Порадовались, оптимизировали — готова новая реакция. Проблема этого подхода — на практике он редко реализуется. Да, есть случаи, но чаще всего происходит второй вариант.
Частый практический вариант: Хотели получить молекулу В из вещества А, но внезапно получили что-то другое. Разобрались, что это, поняли, почему так произошло, и вот готова новая реакция. Ключевое тут — понять, что произошло, расшифровать структуру того вещества, которое получилось вместо ожидаемого. Это получается не у всех. И вот здесь поможет OdanChem.
Наша платформа позволяет работать с самым рутинным из существующих методов определения структуры органических молекул. Без ЯМР органики — как без рук. Кроме того, данный метод является бесконтактным, то есть можно зарегистрировать спектр с реакционной смеси, не изменяя ее состав (как мы все понимаем, при выделении часть компонентов смеси может разложиться/превратиться еще во что-то). Именно поэтому концепция "Зарегистрировать ЯМР с реакционной смеси" → "полуавтоматически расшифровать ее состав" выглядит крайне заманчиво.
Именно это было нами реализовано и подтверждено на двух примерах ранее не описанных реакциях: попроще и посложнее.
Подробнее читайте в нашем свежем препринте. В последующих постах подробнее опишем, что там было сделано и как. | 949 |
| 13 | Фильтры в поиске по спектру.
#spectrum_search
Итак, поговорим про фильтры в поиске по спектру. Напомню ключевой принцип поиска данных в odanchem: сначала выполняется некоторый общий запрос, а далее результаты можно уточнять. В прошлом посте был продемонстрирован именно такой путь.
Имеющиеся в поиске по спектру фильтры можно разбить на два типа: структурные и спектральные.
Если у вас есть какие-то данные о том, что входит или может входить в состав реакционной системы, то это можно использовать в структурных фильтрах. Самый мощный вариант — фильтр по фрагменту структуры (substructure filter). Если вы ожидаете конкретный структурный блок в искомом веществе, то можно этот блок нарисовать, и среди результатов останутся только молекулы, содержащие данный фрагмент структуры. Помните о возможности задания атомов водорода в явном виде. Если вы где-то его не прорисовали, то там может быть любой заместитель. А если прорисовали — там заместителя точно не будет. Это полезно при условии понимания, какие исходные молекулы у вас были, и какие фрагменты молекулы точно не будут реагировать.
Второй структурный фильтр — по молекулярной массе. Тут можно использовать результаты, например, ГХ-МС или ВЭЖХ-МС. Если по масс-спектру вы видите, что молекулярная масса вашего вещества, условно, 156 Да, то можно задать фильтр по массе от 155.5 до 156.5. Если у вас есть HRMS, то можно еще сузить диапазон. Система фильтрует по моноизотопной массе, так как заточена именно под комбинацию ЯМР + МС.
Спектральный фильтр — это, в первую очередь, фиксация обязательных пиков (Mandatory peaks filter). Если вы видите, что какой-то из сигналов особенно интенсивен, или вы понимаете, что именно он вам нужен, можно его зафиксировать. Тогда у вас в результатах выдачи останутся только те спектры, которые содержат данный сигнал. Может быть полезно для последовательного разбора состава смеси.
Наконец, важная опция — установить допустимое число потерянных сигналов (can be missed). Как обсуждалось в предыдущих постах, наш поиск чувствителен к тому, чтобы все пики были хорошо видны. Если какой-то пик не прокопился, то соответствующая ему молекула не найдется. Добавление возможности потери одного пика решает данную проблему. Но важно учитывать, что при этом количество результатов возрастет на порядок.
В заключение к данному посту напомню: чем шире шкала, тем лучше идет поиск по пикам (пост с описанием причины). Поэтому, с высокой вероятностью, при поиске по ¹³С ЯМР фильтры вообще не понадобятся. А вот при поиске по протонному спектру использование фильтров, по сути, обязательно.
Кроме того напомню, что некоторые поиски у нас могут занимать несколько минут. Это нормально. Можно вкладку с таким поиском закрыть, а потом вернуться к ней из истории поиска. | 570 |
| 14 | Основные проблемы при работе (и как их решать)
#odanchem
Коллеги, еще один внеплановый пост. Опишу основные проблемы, с которыми вы можете сталкиваться при работе с системой, и что с ними делать, если столкнулись.
Если вы сталкивались с чем-то еще, пожалуйста, напишите в комментариях.
Проблема: Открыли сайт, пытаетесь открыть кетчер для рисования молекулы, и он не прогружается.
Решение: Закройте модальное окно, подождите несколько секунд, откройте заново. Скорее всего, все будет работать.
Причина: Скорее всего, у вас медленный интернет. Рисовалка большая. Она при первом открытии сайта после открытия браузера должна загрузиться. Могла не успеть.
Проблема: Нарисовали молекулу с обобщенными обозначениями атомов/групп (G*, R, A, ...), а оно не ищет по ним.
Решение: Не использовать обобщенные обозначения атомов. Такая опция у нас до сих пор не реализована. Рекомендуем использовать обычный substructure search.
Проблема: Зашли на сайт, а там только одна кнопка. Где все функции, о которых вы тут пишете?
Решение: Нужно залогиниться/зарегистрироваться. Все сложные поиски и существенная часть базы у нас доступна только после регистрации.
Проблема: Грузилась какая-то страница (например, с результатами exact search), прогрузилось часть данных, а потом, внезапно, белый экран, либо странное сообщение об ошибке.
Решение: Обновите страницу.
Причина: Прервалась связь в процессе загрузки или еще что-то такое. Обычное обновление страницы помогает.
Проблема: Кажется, что поиск завис. Викинг продолжает смеяться, но кажется, что ничего не происходит.
Решение: Скорее всего все ок, и просто поиск долгий. Он может занимать 2-3-5 минут. Можно подождать на данной странице, или закрыть вкладку, а позже открыть историю поиска, и посмотреть там. Если напротив данного поиска показывается ненулевое количество найденных молекул — нажмите на него, он откроется заново, и все прогрузится.
Проблема: Не читается файл спектра.
Решение: Проверьте, что файл соответствует требованиям. То есть это zip-архив, который содержит стандартную папку с прибора (для ЯМР). Папка должна включать все нужные файлы и иметь стандартную структуру. Если все равно не читается — напишите нам, разберемся. | 461 |
| 15 |  +4Пример поиска по протонному спектру
#spectrum_search
Выше было три поста с общим описанием поиска по спектру. Но чаще всего мы все пользуемся протонниками, а поиск по ним, как следует из вышесказанного, дает слишком много результатов без применения дополнительных фильтров. Подробно про фильтры — следующий пост. А сейчас просто пример для иллюстрации.
Допустим, вы ставили реакцию как на схеме (первая картинка).
После реакции получился вот такой спектр (вторая картинка).
Что же мы получили? Можно глазами расшифровать. Но давайте попробуем в OdanChem:
1) Разметили все мультиплеты в Mnova, скопировали строку спектра (здесь важно отметить все пики, интенсивность и мультиплетность в данном случае вторичны: для такого поиска нет разницы отметить триплет как триплет или как три синглета):
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.75 – 7.60 (m, 1H), 7.60 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.58 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.43 (q, J = 7.6 Hz, 4H), 7.41 – 7.28 (m, 1H), 6.24 (t, J = 6.2 Hz, 1H), 6.20 (t, J = 6.2 Hz, 1H), 6.06 – 5.97 (m, 1H), 2.26 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 1.48 (d, J = 14.6 Hz, 1H), 1.43 – 1.34 (m, 2H), 1.35 (s, 5H), 1.31 (s, 4H), 1.32 – 1.16 (m, 1H), 0.98 – 0.79 (m, 6H).
2) Выполнили поиск по строке спектра в OdanChem — получили 1786 страниц результатов (третья картинка). Слишком много.
3) Поняли, что надо уточнять результаты. Предполагаем, что замещение в бензольное кольцо не пошло. Также алифатическая алкановая часть явно не будет затронута. Применяем substructure filter : рисуем там оба этих фрагмента и в явном виде прорисовываем атомы водорода, чтобы запретить замещения в этих положениях (четвертая картинка).
4) Получили всего 8 молекул (пятая картинка). Profit! Произошло гидросилилирование и гидролиз Si—H связи. | 628 |
| 16 |  🎊 Спешим поделиться нашим новым и очень важным релизом
MixtureSolDB, dataset of solubility values for organic compounds in binary mixtures of solvents at various temperatures
https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2025-m51v8
Многие из вас помнят наш датасет по растворимости BigSolDB 2.0, который мы опубликовали в июле в Scientific Data📕.
У BigSolDB был один принципиальный недостаток: он не покрывал случаи, когда соединение растворяется в бинарной смеси растворителей, а текущие датасеты (BaoDB, MixSolDB) — на наш взгляд, были слишком небольшими для ML.
Поэтому мы решили собрать самый большой в мире датасет по смесям бинарных растворителей. Так и получился MixtureSolDB.
В него входит:
— 175626 экспериментально измеренных значений растворимости
— 813 уникальных соединений
— 750 уникальных бинарных смесей растворителей
— 3023 уникальные системы растворённое вещество – бинарная смесь растворителей
— данные из 1119 рецензируемых статей
Датасет подходит как для обучения и сравнения различных ML-моделей, так и для прямого анализа экспериментальных данных.
Для удобной визуализации мы также сделали интерактивный веб-интерфейс с 3D-графиками растворимости с возможностью поиска по тривиальным названиям (Aspirin, Paracetamol и т.д.):
https://mixturesoldb.streamlit.app/
Скачать MixtureSolDB можно как всегда на Zenodo:
https://zenodo.org/records/17846307 | 416 |
| 17 | Коллеги выкатывают очередную версию базы данных по растворимости. Если вы вдруг про нее не знали - обратите внимание. | 352 |
| 18 | Принципы поиска по спектру - ч. 3
#spectrum_search
В предыдущем посте был описан ключевой принцип поиска по спектру, используемый в OdanChem. Напомню, основная идея заключается в том, что мы смотрим, насколько литературный спектр НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ запрошенному. Для этого мы проверяем, чтобы пики на спектре из базы соответствовали каким-то пикам на спектре в запросе. И тут естественным образом возникает вопрос про то, а как учитывать возможность сдвига сигнала, из-за, например, концентрационных эффектов или межмолекулярного взаимодействия?
Для каждого типа спектра тут своя погрешность. Для ¹H ЯМР мы считаем адекватным сдвиг на 0.2 ppm, для ¹³С ЯМР - на 0.5. Для спектров других типов все тоже индивидуально. И вот здесь кроется ключевой принцип, который позволяет повысить эффективность работы с системой - зависимость точности поиска от ширины шкалы. Допустим, есть две схожих молекулы, и в них есть СН₂ группа. Для определенности, о-хлорбензиловый спирт и о-аминобензиловый спирт.
Для o-Cl(C₆H₄)CH₂OH можно найти вот такие спектры:
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 7.59-7.42 (m, 1H), 7.42-7.32 (m, 1H), 7.31-7.14 (m, 2H), 4.77 (s, 2H), 2.22 (s, 1H).
¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz, 298 K) δ (ppm): 138.26, 132.84, 129.47, 128.97, 128.86, 127.15, 62.99;
Для o-NH₂(C₆H₄)CH₂OH:
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.13 (td, J =7.7, 1.6 Hz, 1H), 7.09 – 7.03 (m, 1H), 6.76 – 6.66 (m, 2H), 4.65 (s, 2H), 3.58 (s, 3H).
¹³C NMR(101 MHz, CDCl₃) δ 145.9, 129.3, 129.1, 124.7, 118.1, 115.9, 64.3
Обратите внимание на сигналы СН₂ группы. В протонных спектрах - это 4.77 и 4.65. Очень близко. Понятно, что они различимы. Но такой сдвиг вполне может объясняться условиями съемки спектра, в том числе концентрацией. И, глядя на данный спектр, нельзя без учета других факторов отдать предпочтение o-NH₂(C₆H₄)CH₂OH или o-Cl(C₆H₄)CH₂OH чисто на основании данного сигнала.
На углеродных спектрах та же СН₂ группа дает сигналы 62.99 и 64.3. Эта разница - существенна. Сдвинуть спектр на 1.3 ppm, конечно, можно, но гораздо сложнее.
Поэтому для автоматизированного поиска по спектру углеродные спектры заметно более надежны. Из-за малого размера рабочей зоны шкалы ¹H ЯМР (по сути, 12 ppm) найдется слишком много спектров, содержащих сигналы, не противоречащие тому же синглету при 4.65. А на углеродных спектрах сигналы распределены по широкой шкале в 240 ppm. И вероятность такого наложения низкая.
В результате, если выполнить поиск по любому из приведенных выше спектров ¹³С ЯМР, то найдется меньше сотни молекул, и в топе выдачи будет соответствующий бензиловый спирт. Более того, если объединить эти два спектра, смоделировав смесь таких спиртов, поиск даст всего лишь 130 молекул, и в топе также будут оба требуемых соединения. А вот, если выполнить поиск по любому из приведенных выше протонных спектров, то будет найдено несколько тысяч молекул, которые не противоречат запрошенному спектру с точки зрения положения сигналов. Все из-за того, что в ¹Н ЯМР слишком высока вероятность наложения сигналов, и в результате точность поиска падает.
Таким образом, поиск по ¹³С ЯМР в OdanChem является вполне самостоятельным инструментом даже без дополнительных фильтров, а результаты поиска по ¹Н ЯМР надо как-то уточнять/фильтровать уже поверх выдачи. Как самостоятельный инструмент они гораздо менее эффективным. Как это делать - опишу в дальнейших постах. | 422 |
| 19 |  没有文字... | 561 |
| 20 | Принципы поиска по спектру - ч.2
#spectrum_search
Продолжаем рассказывать о том, как работает/может работать поиск по спектру. В прошлый раз мы остановились на том, что классические поиски по библиотеке спектров работают по принципу того или иного сравнения профилей спектров. Алгоритм сравнивает каждую точку в спектре-запросе с соответствующей точкой в библиотечном спектре. Ограничение этого подхода - невозможность разумными средствами собрать базу ЯМР для новых молекул и быстро ее обновлять.
Наша идея заключается в том, что надо как-то оцифровать строковые описания спектров и искать по ним. Текстовый поиск в данном случае - плохая идея. Описания "7.95 (d, J = 7 Hz, 1H)" и "8.0 (m, 1H)" вполне могут соответствовать одному и тому же мультиплету. Да и само количество описанных сигналов может отличаться в зависимости от сложности спектра.
Поэтому мы сделали так: основной режим поиска в OdanChem по спектру отвечает не на вопрос "Насколько один спектр соответствует другому?", а на вопрос "Насколько литературный спектр НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ запрошенному?". Иначе говоря, насколько молекулы, для которых в литературе были описаны спектры, МОГУТ присутствовать в СМЕСИ, для которой получен спектр в запросе? Технически, система смотрит, насколько в литературном спектре присутствуют сигналы, которых нет на спектре в запросе с учетом допустимых отклонений в положении сигнала.
Покажем на примере (картинка). Допустим, вы загрузили спектр с положениями сигналов, условно, 10, 20, 30 и 40 ppm. Пока не важно какой тип спектра. В нашей библиотеке есть спектр 1 с сигналами 10, 20, 30, 40, спектр 2 с сигналами 10, 15, 20, 30, 40, и спектр 3 с сигналами 10, 20, 40. Первый спектр полностью совпадает с запросом, он, очевидно, будет в выдаче. Второй спектр - ему противоречит, поскольку в нем есть один лишний сигнал. Третий спектр, напротив, соответствует запросу, так как соответствующее ему вещество вполне могло присутствовать в спектре, по которому выполнен поиск.
Таким образом, мы можем сравнительно быстро понять, а стоит ли вообще рассматривать конкретный литературный спектр дальше, или нет. А потом уже нужно отсортировать найденные хиты по проценту перекрывания с исходным запросом. Явно, что, если мы загрузили 10 пиков и нашлось два литературных спектра, в одном - 7 сигналов, в другом - 5, то первый будет явно лучше соответствовать.
Очевидно, что у такого подхода есть ряд слабых мест, и его эффективность варьируется в зависимости от типа спектра. Об этих аспектах будет следующий пост. | 632 |
