[发明专利]化学反应的反应模板提取方法、系统、介质及电子设备

说明书

本发明提供一种化学反应的反应模板提取方法、系统、介质及电子设备，所述化学反应的反应模板提取方法包括：获取一化学反应的反应物和生成物；分析所述反应物和生成物之间的原子对应关系，匹配获得未发生变化的原子映射；对于未匹配的原子进行预估匹配，获得原子配平映射；从所述原子配平映射中提取所述化学反应的反应模板。本发明利用计算机技术可以实现快速准确的化学反应原子匹配及配平，以此能够实现准确的反应模板抽取；还能够利用抽取的反应模板匹配任意化合物，计算其可行的化学反应，为化学反应的正向发生设计和逆向合成设计都提供了强有力的基础。

技术领域

本发明属于计算机化学技术领域，涉及一种化学反应模板提取方法，特别是涉及一种化学反应的反应模板提取方法、系统、介质及电子设备。

背景技术

化学反应是指分子破裂成原子，原子重新排列组合生成新物质的过程，称为化学反应。在反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等。判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的物质。根据化学键理论，又可根据一个变化过程中是否有旧键的断裂和新键的生成来判断其是否为化学反应。

计算机化学(Computational Chemistry)是应用计算机研究化学反应和物质变化的科学。以计算机为技术手段，建立化学化工信息资源化和智能化处理的理论和方法。计算机化学围绕着“化学信息”这一核心，从计算机化学的基本概念、方法入手，将实验数据、量测信号、红外光谱图、分子结构、化学知识和Internet这一系列看似零散但却有着内在联系的内容串联起来。展现了计算机化学在数据处理、信号分析、结构解析、有机合成、分子设计等诸多方面的应用。认识物质、改造物质、创造新物质和认识反应、控制反应过程和创造新反应、新过程是计算机化学研究的主体。

现有文献中的化学反应通常只记载了反应物和生成物的化学式，缺乏化学反应变化的过程，难以直接为化学反应的研究提供直观结果或模板参考。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种化学反应的反应模板提取方法、系统、介质及电子设备，用于解决现有技术通常只记载了反应物和生成物的化学式，不能为化学反应的研究提供直接的模板参考。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种化学反应的反应模板提取方法，包括：获取一化学反应的反应物和生成物；分析所述反应物和生成物之间的原子对应关系，匹配获得未发生变化的原子映射；对于未匹配的原子进行预估匹配，获得原子配平映射；从所述原子配平映射中提取所述化学反应的反应模板。

于本发明的一实施例中，所述分析所述反应物和生成物之间的原子对应关系的一种实现过程包括：计算所述反应物中的每个原子的分层哈希，获得各反应物原子的分层哈希；计算所述生成物中的每个原子的分层哈希，获得各生成物原子的分层哈希；所述分层哈希的计算方法包括：将化合物中每个原子的原子类型的哈希函数值作为该原子的第0层哈希：

其中，H表示化合物的分层哈希集合，H_i表示化合物中的第i个原子的分层哈希集合，表示第i个原子的第0层哈希，Hash()为任意哈希函数，AtomElement(V_i)表示第i个原子的原子类型；根据化合物中每个原子的第0层哈希获得化合物的第0层哈希值集合；计算获得化合物的临时第j层哈希值集合L：

L＝{L₁,L₂,…,L_k,…,L_|V|}