Книга RDKit ¶

Ароматичность ¶

te(ароматический Te) принимается. Вот пример с теллурофен-2-карбоновой кислотой:

>>> m = Chem.MolFromSmiles('OC(=O)c1[te]ccc1')
>>> m.GetAtomWithIdx(4).GetIsAromatic()
True

Дательные связи ¶

<-и ->создают дательную связь между атомами, направление имеет значение.

Вот пример комплекса бипиридин-медь:

>>> bipycu = Chem.MolFromSmiles('c1cccn->2c1-c1n->3cccc1.[Cu]23(Cl)Cl')
>>> bipycu.GetBondBetweenAtoms(4,12).GetBondType()
rdkit.Chem.rdchem.BondType.DATIVE
>>> Chem.MolToSmiles(bipycu)
'[Cl][Cu]1([Cl])<-[n]2ccccc2-c2cccc[n]->12'

Дативным связям присуща особая характеристика: они не влияют на валентность начального атома, но влияют на конечный атом. Так что в этом случае атомы N, участвующие в дативной связи, имеют валентность 3, которую мы ожидаем от bipy, в то время как Cu имеет валентность 4:

>>> bipycu.GetAtomWithIdx(4).GetTotalValence()
3
>>> bipycu.GetAtomWithIdx(12).GetTotalValence()
4

Кольцевые замыкания ¶

%(N)Для замыканий колец поддерживается нотация, где N — это одна цифра %(N)до пяти цифр %(NNNNN). Вот пример:

>>> m = Chem.MolFromSmiles('C%(1000)OC%(1000)')
>>> m.GetAtomWithIdx(0).IsInRing()
True
>>> m.GetAtomWithIdx(2).IsInRing()
True

Указание атомов по атомному номеру ¶

Конструкция [#6]SMARTS поддерживается в SMILES.

Четверные связи ¶

Токен $может использоваться для представления четверных облигаций в SMILES и SMARTS.

Расширения CXSMILES/CXSMARTS ¶

RDKit поддерживает синтаксический анализ и написание подмножества расширенных функций SMILES/SMARTS, представленных ChemAxon [ 4 ] .

Анализируемые функции включают в себя:

• атомные координаты()

• атомарные значения$_AV:

• атомарные метки/псевдонимы $(распознаваемые псевдонимы: _AP, star_e, Q_e, QH_p, AH_P, X_p, XH_p, M_p, MH_p, *)

• атомные свойстваatomprop

• Координационные/дательные связи C(они переводятся в дательные связи)

• водородные связиH

• нулевой порядок облигаций облигаций Z(пользовательское расширение, тот же синтаксис, что и c/t/ctu ниже)

• радикалы^

• улучшенное стерео (они преобразуются в StereoGroups)

• узлы ссылокLN

• переменные/многоцентровые насадкиm

• спецификации количества кольцевых связейrb

• спецификации количества замещений без водородаs

• спецификация ненасыщенностиu

• клиновидные связи (только при наличии атомных координат): wU,wD

• волнистые облигацииw

• двойная стереосвязь (только для кольцевых связей) c, t,ctu

• Данные SGroupSgD

• полимерные группыSg

• Иерархия SGroupSgH

Функции, написанные rdkit.Chem.rdmolfiles.MolToCXSmiles()и rdkit.Chem.rdmolfiles.MolToCXSmarts() (обратите внимание на специализированные функции писателя), включают:

• атомные координаты

• атомарные значения

• атомные метки

• атомные свойства

• дательные связки (только если дательные связки не записываются также в SMILES/SMARTS)

• радикалы

• улучшенное стерео

• узлы ссылок

• клиновидные связи (только когда также записаны атомные координаты)

• волнистые облигации

• двойная стереосвязь (только для кольцевых связей)

• Данные SGroup

• полимерные группы

• Иерархия SGroup

>>> m = Chem.MolFromSmiles('OC')
>>> m.GetAtomWithIdx(0).SetProp('p1','2')
>>> m.GetAtomWithIdx(1).SetProp('p1','5')
>>> m.GetAtomWithIdx(1).SetProp('p2','A1')
>>> m.GetAtomWithIdx(0).SetProp('atomLabel','O1')
>>> m.GetAtomWithIdx(1).SetProp('atomLabel','C2')
>>> m.GetBondWithIdx(0).SetBondType(Chem.BondType.ZERO)
>>> Chem.MolToCXSmiles(m)
'C~O |$C2;O1$,atomProp:0.p1.5:0.p2.A1:1.p1.2,Z:0|'

Чтение названий молекул ¶

Если за расширениями SMILES/SMARTS и необязательными расширениями CXSMILES следуют пробел и другая строка, то анализаторы SMILES/SMARTS интерпретируют это как имя молекулы:

>>> m = Chem.MolFromSmiles('CO carbon monoxide')
>>> m.GetProp('_Name')
'carbon monoxide'
>>> m2 = Chem.MolFromSmiles('CO |$C2;O1$| carbon monoxide')
>>> m2.GetAtomWithIdx(0).GetProp('atomLabel')
'C2'
>>> m2.GetProp('_Name')
'carbon monoxide'

Эту функцию можно отключить во время анализа CXSMILES:

>>> ps = Chem.SmilesParserParams()
>>> ps.parseName = False
>>> m3 = Chem.MolFromSmiles('CO |$C2;O1$| carbon monoxide',ps)
>>> m3.HasProp('_Name')
0
>>> m3.GetAtomWithIdx(0).GetProp('atomLabel')
'C2'

Обратите внимание, что если вы отключите анализ CXSMILES, но передадите строку, содержащую CXSMILES, она будет интерпретирована как (часть) имени:

>>> ps = Chem.SmilesParserParams()
>>> ps.allowCXSMILES = False
>>> m4 = Chem.MolFromSmiles('CO |$C2;O1$| carbon monoxide',ps)
>>> m4.GetProp('_Name')
'|$C2;O1$| carbon monoxide'

Наконец, если отключить синтаксический анализ как CXSMILES, так и имен, то дополнительный текст в строке SMILES/SMARTS приведет к ошибкам: .. doctest:

>>> ps = Chem.SmilesParserParams()
>>> ps.allowCXSMILES = False
>>> ps.parseName = False
>>> m5 = Chem.MolFromSmiles('CO |$C2;O1$| carbon monoxide',ps)
>>> m5 is None
True
>>> m5 = Chem.MolFromSmiles('CO carbon monoxide',ps)
>>> m5 is None
True

Во всех примерах этого раздела использовался анализатор SMILES, но анализатор SMARTS ведет себя так же.

Запросы гибридизации ¶

• ^0соответствует S гибридизированным атомам

• ^1соответствует гибридизированным атомам SP

• ^2соответствует гибридизированным атомам SP2

• ^3соответствует гибридизированным атомам SP3

• ^4соответствует гибридизированным атомам SP3D

• ^5соответствует гибридизированным атомам SP3D2

>> Chem.MolFromSmiles('CC=CF').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[^2]'))
((1,), (2,))

Дательные связи ¶

<-и ->сопоставьте соответствующие дательные связи, направление имеет значение.

>>> Chem.MolFromSmiles('C1=CC=CC=N1->[Fe]').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[#7]->*'))
((5, 6),)
>>> Chem.MolFromSmiles('C1=CC=CC=N1->[Fe]').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('*<-[#7]'))
((6, 5),)

Запросы соседей гетероатома ¶

• запрос атома zсоответствует атомам, которые имеют указанное число соседей гетероатома (т.е. не C или H). Например, z2будет соответствовать второму C в CC(=O)O.

• запрос атома Zсоответствует атомам, которые имеют указанное количество соседей-алифатических гетероатомов (т.е. не C или H).

>>> Chem.MolFromSmiles('O=C(O)c1nc(O)ccn1').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[z2]'))
((1,), (3,), (5,))
>>> Chem.MolFromSmiles('O=C(O)c1nc(O)ccn1').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[Z2]'))
((1,),)
>>> Chem.MolFromSmiles('O=C(O)c1nc(O)ccn1').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[Z1]'))
((5,),)

Запросы диапазона ¶

Диапазоны значений могут быть предоставлены для многих типов запросов, которые ожидают числовые значения. Типы запросов, которые в настоящее время поддерживают запросы диапазона: D, h, r, R, v, x, X, z, Z, +,-

Вот несколько примеров:

• D{2-4}соответствует атомам, имеющим от 2 до 4 (включительно) явных связей.

• D{-3}соответствует атомам, имеющим менее или равно 3 явным связям.

• D{2-}соответствует атомам, имеющим не менее 2 явных связей.

>>> Chem.MolFromSmiles('CC(=O)OC').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[z{1-}]'))
((1,), (4,))
>>> Chem.MolFromSmiles('CC(=O)OC').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[D{2-3}]'))
((1,), (3,))
>>> Chem.MolFromSmiles('CC(=O)OC.C').GetSubstructMatches(Chem.MolFromSmarts('[D{-2}]'))
((0,), (2,), (3,), (4,), (5,))

Справочная информация SMARTS ¶

Обратите внимание , что текстовые версии таблиц ниже включают некоторые символы обратной косой черты для экранирования специальных символов. Это недостаток используемой нами системы документирования. Пожалуйста, игнорируйте эти символы.

>>> print(Chem.AtomFromSmarts('[H,Cl]').DescribeQuery())
AtomOr
  AtomHCount 1 = val
  AtomType 17 = val

>>> print(Chem.AtomFromSmarts('[2H+]').DescribeQuery())
AtomAnd
  AtomAnd
    AtomAtomicNum 1 = val
    AtomIsotope 2 = val
  AtomFormalCharge 1 = val

Типы поддерживаемой стереохимии ¶

В настоящее время RDKit полностью поддерживает тетраэдрическую атомную стереохимию и цис/транс-стереохимию двойных связей. Имеется частичная поддержка нететраэдрической стереохимии, см. раздел Поддержка нететраэдрической атомной стереохимии .

Идентификация потенциальных стереоатомов/стереосвязей ¶

Начиная с версии 2020.09 в RDKit реализовано два различных способа определения потенциальных стереоатомов/стереосвязей:

1. Устаревший подход: AssignStereochemistry(). Этот подход делает разумную работу по распознаванию потенциальных стереоцентров, включая некоторую парастереохимию. Он также имеет побочный эффект назначения приблизительных меток CIP атомам/связям (см. ниже). В настоящее время это алгоритм по умолчанию.

2. Новый подход: FindPotentialStereo(). Новый подход и точнее (особенно для парастереохимии), и быстрее. Он станет подходом по умолчанию в будущей версии RDKit.

Конкретный пример повышения точности благодаря новому алгоритму:

Оба алгоритма распознают, что центральный углерод является потенциальным стереоцентром в молекуле слева, но старый алгоритм не может распознать его как потенциальный стереоцентр в молекуле справа.

Назначение абсолютной стереохимии ¶

Начиная с версии 2020.09 в RDKit реализовано два различных способа назначения абсолютных стереохимических меток (меток CIP):

1. Устаревший подход использует адаптацию приблизительного алгоритма для назначения кодов CIP, опубликованного Полом Лабутом, [ 12 ] . Алгоритм надежен для определения того, является ли конкретный указанный стереоатом/стереосвязь на самом деле стереоатомом/стереосвязью, но коды CIP, которые он назначает, действительно верны только для простых примеров. Начиная с версии 2020.09 это алгоритм по умолчанию, но он будет изменен в будущей версии RDKit.

2. Новый подход использует реализацию гораздо более точного алгоритма, [ 13 ] . Новый алгоритм более затратен в вычислительном отношении, чем старый, и не обеспечивает ранжирования атомов CIP (концепция глобального ранжирования атомов не очень хорошо определена в контексте настоящего алгоритма CIP). Если вы заинтересованы в ранжировании всех атомов, чувствительном к хиральности, вы можете использовать канонический код ранжирования атомов.

Стереогенные атомы/связи ¶

Определения потенциальных стереогенных атомов или связей основаны на определениях InChI.

Стереогенные связи ¶

Двойная связь потенциально стереогенна, если у обоих атомов есть по крайней мере два тяжелых атома-соседа и она не присутствует в кольце, содержащем менее восьми атомов.

Например, обе эти двойные связи являются кандидатами на стереохимию:

Но это не так:

Краткое описание findPotentialStereo()алгоритма ¶

1. Определите все потенциальные стереогенные атомы и связи в молекуле. Если их нет, то нам больше ничего делать не нужно.

2. Для каждого потенциального стереогенного атома: сохранить исходный хиральный тег, а затем установить хиральный тег на CW. Назначить символ атома, который делает этот атом уникальным среди всех остальных (он будет использоваться ниже в алгоритме канонизации)

3. Для каждой потенциальной стереогенной связи: назначить символ связи, который сделает эту связь уникальной среди всех остальных (он будет использоваться ниже в алгоритме канонизации)

4. Определить канонический рейтинг атомов, принимая во внимание хиральность, но не разрывая связей. Это использует тот же алгоритм канонизации, который используется для генерации SMILES. [ 14 ]

5. Удалите хиральный тег из любого потенциального стереогенного атома, имеющего двух соседей с одинаковым рангом, и установите его символ по умолчанию для этого атома.

6. Установите символ любой двойной связи, которая имеет два атома одинакового ранга, присоединенных к любому концу [ 15 ] , как символ по умолчанию для этой связи

7. Если шаги 5 и 6 изменили какие-либо атомы или связи, вернитесь к шагу 4.

8. Добавьте к результатам любой потенциальный стереогенный атом, у которого нет соседей с одинаковым рангом.

9. Добавьте к результатам любой потенциальный стереогенный атом, который не имеет двух атомов одинакового ранга, прикрепленных к любому из концов [ 15 ].

10. Верните результаты

Источники информации о стереохимии ¶

Статус по состоянию на релиз 2022.09.1 ​​¶

Обозначение SMILES ¶

Это обсуждение нотации SMILES во многом основано на документации OpenSMILES: http://opensmiles.org/opensmiles.html . Большое спасибо команде, которая подготовила этот документ, и Джону Мэйфилду за его превосходный инструмент CDK Depict, который я использовал для повторной проверки своей работы.

Представление имеет тег, указывающий, что такое стерео, например @SP, и номер перестановки.

Некоторые особенности ¶

Отображенные фиктивные атомы в шаблоне продукта заменяются соответствующим атомом в реагенте:

>>> from rdkit.Chem import AllChem
>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1]=[O,N:2]>>[C:1][*:2]')
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('CC=O'),))[0]]
['CCO']
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('CC=N'),))[0]]
['CCN']

но неотображенные фиктивные атомы остаются фиктивными:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1]=[O,N:2]>>*[C:1][*:2]')
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('CC=O'),))[0]]
['*C(C)O']

«Любые» связи в продуктах заменяются соответствующей связью в реагенте:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1]~[O,N:2]>>*[C:1]~[*:2]')
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('C=O'),))[0]]
['*C=O']
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('CO'),))[0]]
['*CO']
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('C#N'),))[0]]
['*C#N']

Внутримолекулярные реакции можно выразить гибко, включив реагенты в скобки. Это показано в этом примере метатезиса с замыканием кольца [ 5 ] :

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts("([C:1]=[C;H2].[C:2]=[C;H2])>>[*:1]=[*:2]")
>>> m1 = Chem.MolFromSmiles('C=CCOCC=C')
>>> ps = rxn.RunReactants((m1,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0])
'C1=CCOC1'

Хиральность ¶

В этом разделе описывается, как обрабатывается информация о хиральности в определении реакции. Последовательный пример, этерификация вторичных спиртов, используется на протяжении всего [ 6 ] .

Если в определении реакции отсутствует хиральная информация, стереохимия реагентов сохраняется, как и членство в расширенных стереогруппах:

>>> alcohol1 = Chem.MolFromSmiles('CC(CCN)O')
>>> alcohol2 = Chem.MolFromSmiles('C[C@H](CCN)O')
>>> alcohol3 = Chem.MolFromSmiles('C[C@@H](CCN)O')
>>> acid = Chem.MolFromSmiles('CC(=O)O')
>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[CH1:1][OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C:1][O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@@H](C)CCN'

Вы получите тот же результат (сохранение стереохимии), если отображенный атом имеет одинаковую хиральность как в реагентах, так и в продуктах:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C@H1:1][OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C@:1][O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@@H](C)CCN'

Картографированный атом с различной хиральностью в реагентах и ​​продуктах приводит к инверсии стереохимии:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C@H1:1][OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C@@:1][O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'

Если отображенный атом имеет хиральность, указанную в реагентах, но не в продуктах, реакция разрушает хиральность в этом центре:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C@H1:1][OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C:1][O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)OC(C)CCN'

И, наконец, если хиральность указана в продуктах, но не в реагентах, то в реакции создается стереоцентр с указанной хиральностью:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[CH1:1][OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C@:1][O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'

Это не имеет смысла, если в определение реакции не включить немного больше контекста вокруг стереоцентра:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[CH3:5][CH1:1]([C:6])[OH:2].[OH][C:3]=[O:4]>>[C:5][C@:1]([C:6])[O:2][C:3]=[O:4]')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol1,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol3,acid))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(=O)O[C@H](C)CCN'

Обратите внимание, что спецификация хиральности не используется как часть запроса: молекула без указанной хиральности может соответствовать реагенту с указанной хиральностью.

В общем, реакционная машина пытается сохранить как можно больше стереохимической информации. Это работает, когда образуется одна новая связь с хиральным центром:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1][C:2]-O>>[C:1][C:2]-S')
>>> alcohol2 = Chem.MolFromSmiles('C[C@@H](O)CCN')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol2,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'C[C@@H](S)CCN'

Однако этот метод не работает, если образуются две или более связей:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1][C:2](-O)-F>>[C:1][C:2](-S)-Cl')
>>> alcohol = Chem.MolFromSmiles('C[C@@H](O)F')
>>> ps=rxn.RunReactants((alcohol,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'CC(S)Cl'

В этом случае просто недостаточно информации, чтобы сохранить информацию. Вы можете помочь, предоставив картографическую информацию:

Некоторые предостережения Мы сделали этот код настолько надежным, насколько это возможно, но это нетривиальная проблема, и, безусловно, можно получить неожиданные результаты.

Все становится сложнее, если порядок атомов вокруг хирального центра изменяется в реакции SMARTS. Вот некоторые из ситуаций, которые в настоящее время обрабатываются правильно.

Переупорядочение соседей, но число и атомные отображения соседей остаются постоянными. В этом случае нет инверсии хиральности, даже если хиральный тег на хиральном атоме меняется между реагентами и продуктами:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1][C@:2]([F:3])[Br:4]>>[C:1][C@@:2]([S:4])[F:3]')
>>> mol = Chem.MolFromSmiles('C[C@@H](F)Br')
>>> ps=rxn.RunReactants((mol,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'C[C@@H](F)S'

Добавление соседа к хиральному атому.

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1][C@H:2]([F:3])[Br:4]>>[C:1][C@@:2](O)([F:3])[Br:4]')
>>> mol = Chem.MolFromSmiles('C[C@@H](F)Br')
>>> ps=rxn.RunReactants((mol,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'C[C@](O)(F)Br'

Удаление соседа из хирального атома.

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[C:1][C@:2](O)([F:3])[Br:4]>>[C:1][C@@H:2]([F:3])[Br:4]')
>>> mol = Chem.MolFromSmiles('C[C@@](O)(F)Br')
>>> ps=rxn.RunReactants((mol,))
>>> Chem.MolToSmiles(ps[0][0],True)
'C[C@H](F)Br'

Правила и предупреждения ¶

1. Включайте информацию карты атома в конец запроса атома. Так же как [C,N,O:1] или [C;R:1].

2. Не забывайте, что неопределенные связи в SMARTS являются либо одинарными, либо ароматическими. Порядки связей в шаблонах продуктов назначаются при построении самого шаблона продукта, и не всегда можно сказать, должна ли связь быть одинарной или ароматической:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[#6:1][#7,#8:2]>>[#6:1][#6:2]')
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('C1NCCCC1'),))[0]]
['C1CCCCC1']
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('c1ncccc1'),))[0]]
['c1ccccc-1']

So if you want to copy the bond order from the reactant, use an “Any” bond:

>>> rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('[#6:1][#7,#8:2]>>[#6:1]~[#6:2]')
>>> [Chem.MolToSmiles(x,1) for x in rxn.RunReactants((Chem.MolFromSmiles('c1ncccc1'),))[0]]
['c1ccccc1']

Определения AtomType ¶

Определение AtomType позволяет назначить сокращенное имя, которое будет использоваться вместо строки SMARTS, определяющей запрос атома. Это позволяет сделать файлы FDef гораздо более читаемыми. Например, определение неполярного атома углерода следующим образом:

AtomType Carbon_NonPolar [C&!$(C=[O,N,P,S])&!$(C#N)]

создает новое имя, которое может быть использовано в любом другом месте файла FDef, где было бы полезно использовать этот SMARTS. Чтобы сослаться на AtomType, просто включите его имя в фигурные скобки. Например, этот отрывок из файла FDef определяет другой тип атома - Hphobe - который ссылается на определение Carbon_NonPolar:

AtomType Carbon_NonPolar [C&!$(C=[O,N,P,S])&!$(C#N)]
AtomType Hphobe [{Carbon_NonPolar},c,s,S&H0&v2,F,Cl,Br,I]

Обратите внимание, что {Carbon_NonPolar}в новом определении AtomType используется без каких-либо дополнительных украшений (квадратные скобки или рекурсивные маркеры SMARTS не требуются).

Повторение AtomType приводит к объединению двух определений с помощью оператора SMARTS “,” (или). Вот пример:

AtomType d1 [N&!H0]
AtomType d1 [O&!H0]

Это эквивалентно:

AtomType d1 [N&!H0,O&!H0]

Что эквивалентно более эффективному:

AtomType d1 [N,O;!H0]

Обратите внимание , что эти примеры, как правило, используют оператор SMARTS с высоким приоритетом и «&», а не с низким приоритетом и «;». Это может быть важно, когда AtomTypes объединяются или повторяются. Оператор SMARTS «,» имеет более высокий приоритет, чем «;», поэтому определения, использующие «;», могут привести к неожиданным результатам.

Также возможно определение отрицательных запросов AtomType:

AtomType d1 [N,O,S]
AtomType !d1 [H0]

Отрицательный запрос объединяется с первым, чтобы создать определение, идентичное этому:

AtomType d1 [!H0;N,O,S]

Обратите внимание, что в начало запроса добавляется отрицательный AtomType.

Определения функций ¶

Определение функции сложнее определения AtomType и занимает несколько строк:

DefineFeature HDonor1 [N,O;!H0]
Family HBondDonor
Weights 1.0
EndFeature

Первая строка определения функции включает тип функции и строку SMARTS, определяющую функцию. Следующие две строки (порядок не важен) определяют семейство функции и ее атомные веса (разделенный запятыми список той же длины, что и количество атомов, определяющих функцию). Атомные веса используются для расчета местоположений функции на основе взвешенного среднего положения атома, определяющего функцию. Более подробная информация об этом приведена ниже. Последняя строка определения функции должна быть EndFeature. Совершенно допустимо смешивать определения AtomType с определениями функций в файле FDef. Единственное правило заключается в том, что AtomTypes должны быть определены до того, как на них будут ссылаться.

Дополнительные примечания по синтаксису: ¶

• Любая строка, начинающаяся с символа #, считается комментарием и будет игнорироваться.

• Символ обратной косой черты, , в конце строки является символом продолжения, он указывает, что данные из этой строки продолжаются на следующей строке файла. Пробел в начале этих дополнительных строк игнорируется. Например, это определение AtomType:

  AtomType tButylAtom [$([C;!R](-[CH3])(-[CH3])(-[CH3])),\
  $([CH3](-[C;!R](-[CH3])(-[CH3])))]
  

  точно эквивалентно этому:

  AtomType tButylAtom [$([C;!R](-[CH3])(-[CH3])(-[CH3])),$([CH3](-[C;!R](-[CH3])(-[CH3])))]
  

  (хотя первую форму гораздо легче читать!)

Веса атомов и расположение элементов ¶

Улучшенное стерео ¶

Вот rdkitjson-представление стереогрупп молекулы :C[C@@H]1C([C@H](O)F)O[C@H](C)C([C@@H](O)F)[C@@H]1C |a:7,o1:3,10,&1:1,&2:13|

'stereoGroups': [{'type': 'abs', 'atoms': [7]},
 {'type': 'or', 'atoms': [3, 10]},
 {'type': 'and', 'atoms': [1]},
 {'type': 'and', 'atoms': [13]}],

Группы веществ ¶

Вот представление SUPгруппы веществ в rdkitjson:

'substanceGroups': [{'properties': {'TYPE': 'SUP',
   'index': 1,
   'LABEL': 'Boc',
   'DATAFIELDS': '[]'},
  'atoms': [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13],
  'bonds': [8],
  'brackets': [[[6.24, -2.9, 0.0], [6.24, -2.9, 0.0], [0.0, 0.0, 0.0]]],
  'cstates': [{'bond': 8, 'vector': [0.0, 0.82, 0.0]}],
  'attachPoints': [{'aIdx': 12, 'lvIdx': 5, 'id': '1'}]}],