[发明专利]一种改进的化学分子式切分方法

摘要

本发明公开了一种改进的化学分子式切分方法，在分子式的图结构基础上实现切分，即用特定类型的化学反应切掉分子式的某一基团，切分模拟了化学反应中的一个子过程，在真实化学反应中，发生化学反应的化合物会被切掉一部分，之后与其他化合物结合，形成新的化合物。本发明在原子、化学键的图结构上实现分子式的切分，操作灵活性强，可定制性强，适用于对于多种情形的切分。通过找出待切分化学式中与表示反应类型的反应类型串匹配的部分，用表示转换类型的反应类型串替换这一部分，并保留化学式中与反应类型串相连的分枝，实现正确的切分。

主权项

1.一种改进的化学分子式切分方法，其特征在于，对于一个带位点或不带位点的分子式smi，将分子式中的位点记为[Ri],i＝0,1…N，[Ri]对应于某一反应类型，N为反应类型的总数；对一种反应类型Reaction，定义一个反应类型串smi_sub和转换类型串smi_convert，表示在smi中如果存在smi_sub子串，则把该子串部分转换为smi_convert；smi_sub子串包含至少一个与smi其余部分连接的位点[Ri]，smi_convert在对应位置有相同的位点[Ri]，smi_convert还包含要切除的原子[*]，切分过程如下：(1)读入smi和smi_sub，转为图结构mol和mol_sub，生成mol_sub到mol的原子映射关系表maplist2，如果mol中不存在mol_sub子结构，则不再进行切分。如果mol中存在多个mol_sub子结构，则maplist2中保存了多个映射关系。在读入smi_sub时，保存连接位点[Ri]的位置R_idx、[Ri]邻接原子的位置R_connect_idx、smi_sub中[Ri]以外的原子的邻接原子的邻接原子的位置connect_connect_idx。(2)读入smi_convert，转为图结构mol_convert，保存smi_convert中连接位点[Ri]的位置R_idx_convert。生成mol_convert到mol_sub的原子映射关系表maplist1，对于mol_convert中的每个原子，如果在mol_sub中找不到对应的原子，则不保存该原子的映射关系。(3)对maplist2中的每一个映射关系，得到一个切分结果：(3.1)把mol和mol_convert相加，得到更新后的mol。(3.2)判断该映射关系是否会导致mol中的环状结构被切开，如果是，则跳过这个映射关系，执行下一个映射关系，否则，执行步骤3.3。(3.3)在mol中连接smi和smi_convert的位点原子：对每个R_idx，通过maplist2找到mol中对应的原子R_A，将R_A与R_idx_convert对应原子的邻接原子R_B_neighbor相连。(3.4)在mol中将smi的反应类型串对应部分smi_sub_map的剩余分枝和smi_convert相连：对smi_sub_map中每个原子搜索除connect_connect_idx对应原子以外的原子atom_branch，即该原子上要保留的分枝，将atom_branch与smi_convert中对应的原子相连，如果找不到对应原子则不处理。(3.5)搜集待切除原子：搜集smi的反应类型串对应部分smi_sub_map的原子，位点原子和步骤3.4中的剩余分枝除外。(3.6)用搜集到的待切除原子判断该映射关系是否会导致mol中的环状结构被切开，如果是，则跳过这个映射关系，执行下一个映射关系，否则，执行步骤3.7。(3.7)拷贝键属性：从mol_sub中复制键属性到mol中新增的键。搜集新增原子，即新增键的两端的原子。(3.8)更新双键的\和/空间属性：如果mol的空间属性结构中包含要切除的原子，则需要更新空间属性。双键空间属性结构中存储了双键两端的原子及与它们相连的原子，如果双键空间属性结构中的两端原子与上一步的新增原子之间有键，则把结构中的对应原子替换为新增原子。(3.9)将搜集的要切除的原子切除。(3.10)输出一个maplist2映射关系的切分后的分子。