CA网络版用户指南3

第三章 SciFinder亚结构检索(Substructure Search) • • • • 检索的结果包括以下的数据。 • • • • • • SciFinder Substructure Search提供以下的功能和特点。 • • • • • • • 作完全相同、亚结构检索和相似结构检索 可变的取代位置工具指定取代基与环结构上多个点中的任何一点的键合 重复单元工具，可节省绘画重复结节的时间 锁定取代工具能禁止取代基附加在结节上，可作指定结构检索 设定R基团为不同原子或组合，便能检索相关结构变化 预览结果功能让用户预知大概有多小个检索结果，并对检索结构作出适当的修改，节省检索时间。 物质基本数据 (如名称、结构、CAS注册号) 实验物性和计算物性 摘要、相关参考和书目数据 供货商目录数据 物质管制和注册数据 物质的反应数据 (只适用于有SSM账号的用户) 与已绘画的结构完全相同(跟第二章的完全相同结构检索相同) 包含检索结构的多元物质，例如: 聚合物、化合物和塩基等 在指定位置有取代基和包含检索结构的物质 检索结构之环系为结果物质环系的一部分 SciFinder Substructure Module (SSM)是SciFinder的一个可选择性的检索功能。你可以利用此功能检索以下物质。 强大的分析功能，可分析在点选结节的真正原子附件、可变原子(A, Q, X, M)或R基团的结构成分和相关结果数目。 如果没有亚结构的账号，用户只能作完全相同结构检索。 3-1

亚结构检索(Substructure Search) 󰂄 结构图像的默认设定

SciFinder会以以下的设定检索亚结构。

结构

可检索的结果

含有取代基的结构

环

与检索环相同结构 与检索环有稠合的结构 含有取代基的结构

链

是结构链或环的其中一部份

快捷方式结尾

除了烷基(Alkyl group)外，所有取代都被禁止

󰂄 变更结构图像的默认设定

可以使用绘制工具去变更结构图像的默认设定。 结构 环 链 原子

z

变更目的

与其它环隔离或禁止缩合

禁止链变成环 禁止取代基

变更方法

用锁定环取代工具Lock Out Rings工具去锁定环 用锁定环取代工具Lock Out Rings工具去锁定链 用锁定原子取代工具Lock Out Atom工具去锁定链原子

检索例子

・ ・ ・ ・ ・

以用亚结构检索以下的结构。

R1 基团= S, P, NH2 重复单元 n = 2-5 氮原子(N)不能被取代 只有一个卤原子(X)连在苯环 结构不能再作缩合

有关绘制结构图的详情，请参阅第一章。绘制工具的使用及解释也可在第一章找到。

要使用已预备好的结构文件，可从文件菜单中选取Open。也可以使用复制及粘贴Copy & Paste将结构图输入 。

3-2

绘制方法

1. 用苯环工具绘制苯环。

2. 在苯环外围绘制X (卤素原子)后，选取可变的取代位置工具。在点击X后，拖曳鼠标至可变的取代位

置。

3. 在水平工具板上点击N (氮原子)图像，拖曳至苯环。 4. 使用链工具从N开始加上三个碳的链。

5. 点击R基团工具，定义R1基团为S, P, NH2后，并把R1加置于碳链的最末端。

6. 点击在原子绘制板中的O (氧原子)图像和双键图标。将铅笔工具移至碳链的结点，并拖移一个长度单

位。便绘出氧的双键。

7. 在选取重复单元工具后，选取你想要重复的单元。选取的部份会显示为红色。在结构图像窗口上的

文字框

输入重复单元的数目，并且点击OK。

8. 选取Lock Out Substitution工具后点击N。N之取代将会被禁止。 9. 选取Lock Out Rings工具后点击苯环。环之缩合将会被禁止。 10. 点击碳链，键便会只限于链。

当你完成绘图，便会像下图所示一样。

3-3

亚结构检索之预览(Preview of Substructure Search) 用户在进行真正检索前，可以取得预览结果。

当绘制结构后，点击Preview键。Preview对话框便会被开启。

以下是Preview选项和其显示。

选项

z

显示

典型的检索答案

在Get Substances上预计得到的结果数目

z

结果

z

原子上的取代基

在Get Substances上预计得到的结果数目

真实原子取代

z

z

易变基团之结构原子

在Get Substances上预计得到的结果数目

可变基团 (A, Q, X, and M) 成分

z

z

R基团包括的原子

在Get Substances上预计得到的结果数目

R基团成分

z

󰂄 当不能完成预览之情况

如有太多的检索结果，Preview Not Completed 对话框会出现。

点点击Autofix键，锁定环和链的取代。这结果与使用Lock Out Rings工具一样。在设定后，再一次试用Preview。

3-4

󰂄 结果样本之预览

要观看结果样本，选取Answers并点击OK。当Preview Answers对话框开启，结果样本及其预计得到的结果数目都会被展示。

当你点击放大镜图像

预计得到的结果数目 ，你可以放大观看其结构。

点击Close返回Preview Answers的对话框。你可以点击Back以返回Preview对话框，并选择其它Preview选项。

3-5

󰂄 取代原子之预览

若要预览取代原子的结果，先选取真实原子取代Real-atom Attachments 选项并点击OK。Preview Real-atom Attachment对话框会被开启，输入的结构也会显示示出来。

将鼠标放置于你想要确认的取代原子的结点上，并加以点击。这个原子将会被突出显示，在它旁边会有？问号出现。在对话框内的Atom Attachments部份，便会看到在这位置有可能出现的取代原子，会以黑色或蓝色原子来显示。

要减少结果数目，只要输入更多检索条件。先点击原子旁的方框，并点击Modify Structure。已绘制的结构将会被修正，并包含在指定结点中的取代原子之。

用户也可以点击Back以便返回Preview对话框和选择其它Preview选项。

3-6

󰂄 可变原子(A, Q, X, M)之预览

要预览可变原子，便选取Variable Group (A, Q, X, and M) Composition选项。该对话框会被开启，检索结构和一列的可变原子会被显示。

将鼠标移至你想预览的可变原子上并且点击。被选取的可变原子将会被突出显示成红色。

要减少结果数目，只要输入更多检索条件。先点击可变原子旁的方框，并点击Modify Structure。已绘制的结构将会被修正，并包含所选的可变原子。

用户也可以点击Back以便返回Preview对话框和选择其它Preview选项。

3-7

󰂄 R基团之预览

要预览R基团的结果，便选取R-group Composition选项。Preview R-group Composition对话框会被开启，以及检索结构会被显示。

将鼠标移至你想预览的R基团上并且点击。然后，被选取的R基团将会被突出显示成红色，在结果样本中的一列R基团会显示在R-group Composition部份。

要减少结果数目，只要输入更多检索条件。先点击R基团的方框，并点击Modify Structure。已绘制的结构将会被修正，并包含所选的R基团。

用户也可以点击Back以便返回Preview对话框和选择其它Preview选项。

3-8

进行亚结构检索(Performance of Substructure Search) 在绘制结构后，点击Get Substances。Get Substances的对话框便会出现。

d 默认置设定是Substructure Search。

如果检索结构含有R基团或可变原子(X, Ak, 等..)，但选取 c 并执行， Structure Drawing Error错误窗口便会出现。

改变 e Filters过滤选项的设定，便可以检索结果至指定类型。

点击OK，便能看到亚结构的检索结果，包括物质的结构、CAS的注册号和其文件数目，都会显示在SciFinder的窗口上。

3-9

亚结构部分会被突出显示成红色。结果会以默认设定之格式来排列。要改变显示格式，便选取浏览菜单或从Preference Editor之Display键改变默认设定。

要查阅物质的详细资料，点击放大镜之图样。你又可以使用Get References去查询有关物质的文件资料。详情请参阅第二章。

󰂄 当不能完成检索之情况

当执行Get Substances，如果检索结构太过简单，Get Substances Not Completed对话框便会出现。

点击Autofix键，锁定环和链的取代。这结果与使用Lock Out Rings工具一样。在设定后，再一次试用Preview 。

或点击Additional Option。以下窗口便会出现。

3-10

用户可输入分子量Formula Weight，结果物质的分子量至特定范围内。在Min框中，检索结构的分子量巳被输入。用户可以输入Min最少和Max最大的分子量至想要的结果，如多元物质的其中一个物质符合分子量的要求，这多元物质也会显示出来。

在输入分子量范围后，点击OK。

分析结果 (Analyzing Answer) 要分析和再检索结果，便点击Analyze/Refine图像。当你点选Analyze后，Analyze对话框便会出现。

以下便是每一个选项的作用。

选项

作用

分析/再检索取代原子

Real-atom Attachments

Variable group (A, Q, X, and M) composition

分析/再检索可变基团

R-group composition Precision Ring skeletons

Stereo

: (只适用于有亚结构检索SSM账号)

分析/再检索R基团 分析/再检索结构的精确性

分析/再检索结构的的基本骨架、原子、和键分析/再检索立体结构

用户可以分析所有结果或部份答案。若只分析某一部份，要先返回检索结果的窗口，并且点击想要分析的物质旁的方框。再一次点击Analyze/Refine中的Analyze。确定只分析巳选物质Analyze only selected substances，然后按下点击OK。

3-11

分析取代原子(AnalyzingSubstitutionAtom)

分析在结果结构中的指定原子之取代原子，选取Analyze 中的Real-atom attachments选项，并点击OK。View Real-atom Attachments对话框会被开启，检索结构也会被显示出来。

将鼠标放置于你想要确认的取代原子的结点上，并加以点击。这个原子将会被突出显示，在它旁边会有？问号出现。在对话框内的Atom Attachments部份，便会看到在这位置的取代原子，会以黑色或蓝色原子来显示。

要和选择指定取代原子，便从Atom Attachments表列中选取，并且点击Get Substances。

点击Back以便返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-12

分析可变基团 (Analyzing Variable Group (A, Q, X, M))

分析在结果中的指定原子之可变基团，选取Analyze 中的Variable Group (A, Q, X, and M) Composition选项，并点击OK。View Variable Group (A, Q, X, and M) Composition 对话框会被开启，检索结构也会被显示出来。

将鼠标放置于你想要确认的可变原子的结点上，并加以点击。这个原子将会被突出显示成红色。在对话框内的Variable Group Composition部份，便会看到在这位置的可变原子。

要和选择指定可变基团一起的物质，便从Variable Group Composition表列中选取，并且点击Get Substances。

点击Back以便返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-13

分析R基团 (Analyzing Composition Atoms of R Group)

分析在结果中R基团，选取Analyze 中的R-group Composition选项，并点击OK。View R-group Composition对话框会被开启，检索结构也会被显示出来。

将鼠标放置于你想要确认的R-group的结点上，并加以点击。 R-group将会被突出显示成红色。在对话框内的R-group Composition部份，便会看到在这位置R-group的原子。

要和选择指定的R基团一起的物质，便从R-group Composition表列中选取，并且点击Get Substances。

点击Back返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-14

分析检索的准确性(Analyze by Search Accuracy)

分析检索的准确性，便知道结果有关的结构，选取在Analyze对话框内的Precision选项。Precision Analysis对话框会被开启。

普通的亚结构

相关的互变异构和离子

不太相关的互变异构和离子

要与选择结构，点击Get Substances。

点击Back返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-15

分析环结构(Analyze by Ring Structure)

可以分析和结构中的环之基本骨架。

•

•

只有基本骨架 基本骨架和成份元素 基本骨架、组成元素、和键

•

■ 检索例子

可以在亚结构检索，取得有取代基，和与其它环缩合的物质。使用Lock Out Rings工具或Lock Out Substitution 工具，便可以禁止取代和缩合。

要进行Substructure Search， 在点击Get Substances后选取Substructure Search，并且点击OK。

注：以环结构分析的目的是分析亚结构的基本骨架，并不可以分析整个基本骨架。

3-16

在结果中，与检索相配的结构部份会被突出显示成红色。依据环结构的分析中，结果会以不同的环之基本骨架被分类。

点击Analyze/Refine图像的Analyze。若要分析，要先返回检索结果的窗口，并且点击你想要分析的物质旁的方框。Analyze对话框会出现，然后选取Ring Skeletons 选项，及选取分析所有答案或一部份的答案。点击OK。

Ring Analyze对话框会被开启，然后选取选项(1)-(3)并点击OK。

3-17

(1) 依据环结构进行分类 (Classification by ring structure only)

当以环结构去分类时，只会以基本骨架去分类，并不理会其成分和键。在Ring Analyze对话框中选取Ring skeleton only并点击OK。Ring Skeleton Analysis 对话框会出现，有最少一个基本骨架会被显示，并可知道有多少个结果结构有其基本骨架。

要指定基本骨架，在点击Get Substances后，点击核对框。

点击Back以便返回Analyze对话框，选择其它Analyze选项。

补充：很少出现不能显示基本骨架之情况。若果这情况出现，“no ring image available”将会被显示。可参考以下图示。

3-18

• • •

(2) 分析环的基本骨架和组成元素 (Classification by ring skeleton and composition element)

当以环的基本骨架和元素去分类时，只会以基本骨架去分类，并不理会其成分和键。在Ring Analyze对话框中选取Ring skeleton with atoms并点击OK。Ring Skeleton Analysis 对话框会出现，有最少一个基本骨架和元素会一起显示，并可知道有多少个结果结构有其基本骨架和元素。

No query atom occurred in a ring：结果虽有环结构存在，但环中并没有查询原子 No Rings：没有环的物质

Other:：不能完成环的基本骨架之分析

要指定基本骨架和元素，在点击Get Substances后，点击核对框。

点击Back以便返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-19

(3) 分析环之基本骨架、组成元素、和键的分类(Classification by ring skeleton, composition element, and bond)

在Ring Analyze对话框中选取Ring skeleton with atoms and bonds并点击OK。以环之基本骨架、组成元素、和键去分类。Ring Skeleton/Atoms/Bond Analysis 对话框会出现，有最少一个基本骨架和组成元素/键会一起显示，并可知道有多少个结果结构有其基本骨架，元素和键。

要特定元素或键构成之基本骨架，在点击Get Substances后，点击核对框。

点击Back以便返回Analyze对话框和选择其它Analyze选项。

3-20

分析立体结构(Analyze by Stereo)

SciFinder可以分析以下的立体结构。

󰂄

含立体键之结构 • • • • •

相同立体结构 完全镜像的立体结构 部份立体结构相配 没有立体结构相配 没有立体结构

󰂄

不含立体键之结构

■ 检索例子 - 1

作亚结构检索，会查出有取代基和与其它环缩合的物质。使用Lock Out Rings工具或Lock Out Substitution 工具，便可以禁止取代和缩合。

要进行Substructure Search， 在点击Get Substances后选取Substructure Search，并且点击OK。

3-21

在这答案中，与检索相配的部份会被突出显示成红色。现在以立体结构去分析。

点击Analyze/Refine图像的Analyze。若要分析只有某一部份的答案，要先返回检索结果的屏幕，并且点击你想要分析的物质之旁的核对框。Analyze对话框会出现，然后选取Stereo选项，点击OK，Stereo Analysis对话框会出现。

物质会被分类成“有”或“没有”立体结构两类，选择方框，并且点击Get Substances选取物质。

3-22

■ 检索例子 - 2

点击Get Substances并进行亚结构检索，立体分析 (Stereo Analysis) 对话框会从开始检索时出现。分类的模式如下。

相同立体结构 镜像异构的立体结构 部份立体结构相配 没有立体结构相配 没有立体结构

3-23

检索立体异构体点选绘制去绘制一个双键。这双键旁便会因而被加上字母 “E，Z”注明是立体部分。

■ 检索例子– 3

点击Get Substances并进行亚结构检索，Stereo Analysis对话框会从开始检索时出现。在此时，分类的模式显示如下。

和检索结构一样的几何双键

不匹配的立体键合 无立体键的结构

3-24

再检索答案 (Refining Answers)

当有太多答案出现时，你可以使用Refine功能去并简化这些答案。

进行再检索，点击Analyze/Refine键，并选举Refine。Refine Substances对话框会出现。

(

( (

g

( (

f

(当你选取化学结构 (Chemical Structure)，绘制板便会出现。这里请在已检索的结构旁绘制取代基团或其它碎片结构，点击Get Substances。之后，结果会被至与新加入的条件匹配。用户可以看到其再检索的结果结构含有绘制之前输入的两个结构。

Substances，可以从同位素物质再检索。 d当你点击 Isotope-Containing

e当选取Metal-Containing Substances，可只选含金属原子的物质。

3-25

f当选取Commercial Availability，可只选有供

货商目录记录的物质。

g选取物质数值Property Data，Refine by

Hydrogen Acceptors Hydrogen Donors Molecular Weight LogP

Freely Rotatable Bonds Bioconcentration Factor Boiling Point

Enthalpy of Vaporization (*1) Flash Point Koc LogD

Molar Solubility (*2) pKa (=-Log Ka) (*2) Vapor Pressure (*2) Melting Point

构SSM账户）

*1 以 760 Torr 计算 *2 以25 ℃ 计算

选取需限定的物性，并且输入或选取数值。你亦可以同时选定多个物性。

若在方框中选取Include substances with no value for the specified properties，结果中没有已选物性数值提供的物质亦会被显示出来。 用户可不选择这方框，则只有其物性数值的物质才会被显示。

氢受体 氢供体 分子量

分配系数(辛醇/水) 自由转动键 生物浓缩因子 沸点 蒸发焓 闪点

有机物质吸收常数 离子化合物的分配系数(辛醇/水) 摩尔溶解度 -Log(酸碱离解常数)气压 熔点

Property Data对话框便会出现。 (只限有亚结

3-26

3-27

在选取Property Data对话框之Refine的开始，用户会发现有4种性质巳被选择(Hydrogen acceptors和donors，molecular weight，和LogP value) 。这些性质都是由Pfizer 公司的Dr. Christopher A. Lipinski提议的参数(*)，并广泛用于制药行业中，作为口服药物的基本物性。这些数值都包括在Preference Editor之Analyze tab的默认设定。

* C.A. Lipinski; F. Lombardo; B.W. Dominy; P.J. Feeney, Adv. Drug Delivery Rev. , 23, 3-25 (1997).

要改变这默认设定，点击Change Preference键。输入所有条件，并以真实的物性数值再检索后，点击OK。

h选取Property Availability，以现有的性质数据去再检索。

任何物性任何计算物性任何实验物性

任何选择的实验物性

当选择Any selected experimental property， 便可检索出有该物性提供之物质，如选择沸点，那结果的物质全都有其沸点的数值提供。

物性 Boiling Point 沸点 Density密度 Electric Conductance/ Resistance电导率/电阻率 Glass Transition Temperature

玻璃转移温度 Magnetic Moment磁矩 Median Lethal Dose (LD50)

单位 (℃) (g/cm-³)(S) (Ω) (℃) (μB) (mg/kg) (℃) (MPa)

致命剂量中位数 Melting Point溶点 Optical Rotatory Power

旋光本领 Refractive Index折射率 Tensile Strength拉力强度

i选取Reference Availability，便可选择有相关文件的物质。

3-28

结束亚结构检索 (Finish Substructure Search)

点击文件菜单的 New Task (新任务)或主工具列的 New Task (新任务)图像，结束亚结构检索。 如想退出SciFinder，请选择文件菜单的Exit (退出)或主工具列的 Exit(退出)图像即可。

3-29