Exploración virtual de reacciones químicas
Una nueva plataforma en línea para explorar rutas químicas calculadas computacionalmente, que permite comprender en profundidad y diseñar reacciones químicas.
Los avances en química computacional han supuesto una gran ayuda en el campo del diseño de reacciones, lo que ha permitido descubrir nuevas vías de reacción para la síntesis de compuestos de gran valor. La química computacional genera muchos datos, y el proceso de organizarlos y visualizarlos es vital para poder utilizarlos en futuras investigaciones.
Searching Chemical Action and Network (SCAN) dispone de una interfaz gráfica de usuario (GUI) que puede utilizarse para el análisis y la visualización de datos.
Keisuke Takahashi
Un equipo de investigadores de la Universidad de Hokkaido, dirigido por el profesor Keisuke Takahashi, de la Facultad de Química, y el profesor Satoshi Maeda, del Instituto de Diseño y Descubrimiento de Reacciones Químicas (WPI-ICReDD), ha desarrollado una plataforma centralizada, interactiva y fácil de usar, Searching Chemical Action and Network (SCAN), para explorar las vías de reacción generadas por la química computacional. Su investigación se ha publicado en la revista Digital Discovery.
"Desde un punto de vista computacional, las reacciones químicas pueden considerarse redes extremadamente complejas formadas por numerosas interacciones moleculares", explica Takahashi. "Se han desarrollado muchas herramientas para calcular estas redes, como el método AFIR que utilizamos en WPI-ICReDD. Sin embargo, también se necesitan herramientas para explorar estas redes calculadas, lo que nos llevó al estudio actual."
A grandes rasgos, todos los datos brutos de los cálculos AFIR forman un "lago de datos". A continuación, estos datos se someten a un paso de preprocesamiento, creando un "almacén de datos". Por último, el "data mart" accede y recupera los datos del almacén de datos y proporciona herramientas para visualizar, analizar y compartir los datos recuperados.
"El paso de preprocesamiento es crucial", explica Maeda. "Los datos brutos de AFIR contienen una inmensa cantidad de información, de la que hay que extraer los datos clave necesarios para la plataforma SCAN. Estos datos clave son suficientes para permitir la creación de un mapa interactivo de rutas de reacción que pueda buscarse y visualizarse."
SCAN es accesible en Internet. El código fuente de SCAN también está a disposición del público.
"Hemos desarrollado SCAN con una interfaz gráfica de usuario fácil de usar", concluye Takahashi. "Los usuarios pueden buscar y explorar la red de rutas de reacción química generada por el cálculo de primer principio (AFIR). Ayudará a lograr una comprensión detallada de las complejas rutas de reacción química".
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Publicación original
Mikael Kuwahara, et al. Searching Chemical Action and Network (SCAN): Interactive Chemical Reaction Path Network Platform. Digital Discovery. July 5, 2023
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