論文の概要: Context-Aware Automated NMR Structure Elucidation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.07133v1
- Date: Wed, 04 Nov 2026 21:03:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-06 21:50:50.452158
- Title: Context-Aware Automated NMR Structure Elucidation
- Title(参考訳): 文脈認識型NMR構造解析
- Abstract要約: 人工知能に基づく分光分析パイプラインと文脈化学データを組み合わせたプロトコルを提案する。
分子前駆体コンテキストを効果的に活用するために,最近導入したNMR構造解明フレームワークをトレーニングできることが示されている。
我々は、有機化学の全元素範囲にまたがる40個の重原子を含む分子について、最高95.4%のTop-15アキュラシーを得る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.4783465852664324
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning approaches are rapidly revolutionizing the ability to analyze and extract structural insights from chemical data, enabling high-throughput chemical discovery. While existing data-driven approaches have shown remarkable promise for predicting chemical structures in the de novo setting, incorporating additional chemically informed context offers the opportunity to further improve these models' performance and extend their real-world utility. Here we provide a straightforward protocol to combine artificial-intelligence-based spectroscopic elucidation pipelines with contextual chemical data, e.g., known reactants or a desired product, by using automated retrosynthetic analysis to generate large training sets of molecules and contextual data in the form of synthetic precursors. We demonstrate our approach by showing that our recently introduced NMR structure elucidation framework can be trained to effectively leverage molecular precursor context. We show that when the chemical context provides useful information on the target molecule we obtain dramatically improved accuracy over using NMR spectra alone, obtaining Top-15 accuracies of up to 95.4% for molecules up to 40 heavy atoms spanning the full elemental range of organic chemistry. Furthermore, we demonstrate that our approach is highly robust, such that even when the context provided is uncorrelated with the target, one still obtains accuracies commensurate with those of the original NMR structure elucidation framework. This approach provides an efficient route to improve a wide range of spectroscopic structure elucidation platforms using contextual data.
- Abstract(参考訳): 機械学習のアプローチは、化学データから構造的洞察を分析し、抽出する能力に急速に革命をもたらし、高速な化学発見を可能にしている。
既存のデータ駆動アプローチは、de novo設定で化学構造を予測するという驚くべき可能性を示してきたが、追加の化学的に情報を得たコンテキストを取り入れることで、これらのモデルの性能をさらに改善し、実世界の実用性を拡張する機会を提供する。
本稿では, 人工インテリジェンスに基づく分光分析パイプラインと文脈化学データ, 既知の反応物質, あるいは所望の製品とを, 自動逆合成分析を用いて組み合わせて, 合成前駆体の形で大量の分子と文脈データを生成する, 簡単なプロトコルを提案する。
我々は、分子前駆体コンテキストを効果的に活用するために、最近導入したNMR構造解明フレームワークをトレーニングできることを示し、我々のアプローチを実証する。
化学コンテキストが標的分子に関する有用な情報を提供すると、NMRスペクトルのみを用いた場合よりも劇的に精度が向上し、有機化学の全元素範囲にまたがる40個の重原子を含む分子について、トップ15の精度が95.4%に達することが示される。
さらに我々は,提案手法が極めて堅牢であることを示し,提案したコンテキストが対象と無関係である場合でも,元のNMR構造解明フレームワークと一致した精度が得られることを示した。
このアプローチは、コンテキストデータを用いて幅広い分光構造解明プラットフォームを改善するための効率的な経路を提供する。
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