JPS6258331A - 化学反応情報の記録・検索方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、化学反応情報の処理方法に関するものであり
、さらに詳しくは、化学反応に関与する物質の構造変化
に関する情報の処理方法に関するものである。

［発明の技術的背景］ 近年において、コンピュータの発達に伴ない。

化学物質、特に有機化合物の構造情報の記録方法につい
て各種の方法が提案され、利用されつつある。今日まで
に研究され、解明された有機化合物および有機化学反応
は膨大な量にのぼるが、これらの既知の情報を有効に利
用して公知の化学物質または化学反応を短時間のうちに
検索したり、さらには所望の特性を有する新規物質の合
成方法を見い出すことが望まれている。そのためには、
化学物質および化学反応の表現形態として、技術者に、
とってその構造的特徴を把握することが容易な従来の化
学構造式の代りに、コンピュータが処理できる（すなわ
ち、コンピュータが論理判断しうる）表現形態を開発し
、利用することが要求されている。

化学物質の記録方法としては、Ｗ　Ｌ　Ｎ　（Ｗｉｓｗ
ｅｓｓｅｔ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｎｏｔａｔｉｏｎ　）など
の線型表記法および結合表による方法が代表的なもので
あり、その詳細はたとえば、Ｗ、Ｔ、Ｗｉｐｋｅ、　Ｓ
、Ｒ，Ｈｅ１ｌｅｒ、　Ｒ，Ｊ、Ｆｅｌｄｍａｎｎ、　
Ｅ、）ｌｙｄｅ（Ｅｄｓ）　：　”Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　
Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ。

ｎ　ａｎｄ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ”（Ｊｏｈｎ　Ｗ
ｉｌｅ７　ａｎｄ　５ｏｎｓ、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　
　１９７４）　［ウィプケ、ヘラ−、フェルトマン、ハ
イド（編）＝「化学情報のコンピュータ表現および取扱
い」（ジョン会つィリーアンドサンズ社）］に記載され
ている。結合表（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｔａｂｌｅ）
は、たとえば化学物質の構造式における各原子の種類、
それに結合する相手の原子および結合の種類などを一覧
表にまとめたものであり、上記の線型表記法に比べて化
学物質を原子単位で検索することができるとの利点があ
る。

また、化学物質の構造変化（化学反応）に関する情報を
記録する方法についても提案されているが、今までのと
ころ満足できる表現方法は知られていない、たとえば、
化学反応に関する情報を記録する方法として反応コード
による方法があり、具体的にはＪ、Ｖａｌｌｓ、　０．
５ｃｈｅｉｎｅｒ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａ
ｔｉｏｎ　５ｙｓｔｅ＋ｓｓ″、　Ｅ、Ａｓｈ、　Ｅ、
　Ｈｙｄｅ（Ｅｄｓ）、　（Ｅｌｌｉｓ　Ｈｏｒｗｏｏ
ｄ　Ｌｉｍ１ｔｅｄ、　１ｉ３７５）　ｐ、２４１−２
５８　　［バール、シャイナー：　「化学情報システム
」、アッシュ、ハイド編（エリス・ホアウッド社）］に
記載された方法、Ｍ、Ａ、Ｌａｂｅｃｋ、　Ａｎｇｅｗ
、　Ｃｈｅｌｌ、　Ｉｎｔｅｒｎ。

Ｅｄ、　Ｅｎｇｌ、、　９．５７８（１９７０）　［ロ
ベツク、アンゲバンテ・ヒエミー・インターナショナル
・エディジョン・イン番イングリッシュ１に記載された
方法、およびＨ，Ｊ、Ｚｉｅｇｌｅｒ、　Ｊ、　Ｃｈｅ
ｗ、　Ｉｎｆ、　Ｃｏｍｐｕｔ。

Ｓｃｉ、、　　１９．１４１（１９７９）　　［ジ−グ
ラ−、ジャーナル・オプＯケミカル・インフォメーショ
ン・アンド・コンピューテーショナル・サイエンス］に
記載された方法などがある。この方法では化学反応表現
の観点が固定されているために、新しい化学反応が見い
出された場合に記録できないとの欠点がある。また、化
学物質の構造情報とその変化の情報とが別個の形態で記
録されているので有効な情報検索を行なうことができな
いとの欠点がある。

別に、化学物質の合成経路を設計する立場から案出され
た記録方法も知られている。たとえば、Ｅ、Ｊ、Ｃｏｒ
ｅｙ、　Ｒ，Ｄ、Ｇｒａｍｅｒ、　Ｗ、Ｊ、）ｌｏｖｅ
、　Ｊ、　Ａ＋、　Ｃｂｅｍ、　Ｓａｃ、、　９４．４
４０（１９７２）　　［：Ｉ−リ、クラマー、ホウェ、
ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエテ４
　］　、　ｌＵｇｉ、　Ｊ、Ｂａｕｅｒ、　Ｊ、Ｂｒａ
ａｄｔ。

Ｊ、Ｆｒ１ｅｄｒｉｃｈ、　Ｊ、Ｇａｓｔｅｉｇｅｒ、
　Ｌ、Ｊｏｃｈｕｍ、　Ｗ、５ｃｈｕｂｅｒｔ、　Ａｎ
ｇｅｗ、　Ｃｈｅｗ、　Ｉｎｔｅｒｎ、　Ｅｄ、　Ｅｎ
ｇｌ、、　１８．１１１（＋９７９）　　［ウジ、バウ
アー、ブラオット、フリードリッヒ、ガスタイガー、ジ
ョッチャム、シュバート、アンゲバンテ・ヒエミー・イ
ンターナショナル・エディジョン・イン・イングリッシ
ュ］に記載された方法がある。しかしながら、この方法
は個々の化学反応を記録するのには適していない。

［発明の要旨］ 本発明は、化学反応情報から反応に関与する環状構造に
関する情報を導き出すための新規な処理方法を提供する
ことをその目的とするものである。

また本発明は、化学反応情報に基づいて反応に関与する
環状構造に関する情報をコンピュータ処理が可能な表現
形態で記録保存または表示記録するための処理方法を提
供することもその目的とするものである。

すなわち、本発明は、少なくとも一つの出発物質から少
なくとも一つの生成物質を生ずる化学反応に関する情報
を処理する方法であって、該化学反応に関する情報が、
トポロジカルに重ね合わされた該出発物質の構造と該生
成物質の構造との間で（１）出発物質および生成物質に
共通して存在するノード間の結合、（２）出発物質のみ
に存在するノード間の結合および（３）生成物質のみに
存在するノード間の結合をそれぞれ区別し、て表わして
なる［１移構造、および／またはこれらのノード間の結
合およびノードに関する情報を含む結合表として与えら
れ、 そして、該虚遷移構造および／または結合表から環構造
を検出したのち、この環構造を次の三種類の環構造： １）（２）出発物質のみに存在するノード間の結合を一
つ含み、かつ（３）生成物質のみに存在するノード間の
結合を含まない環構造；ＩＩ）（２）出発物質のみに存
在するノード間の結合を二つ以上含み、かつ（３）生成
物質のみに存在するノード間の結合を含まない環構造；
ｍ）（２）出発物質のみに存在するノード間の結合を含
まず、かつ（３）生成物質のみに存在するノード間の結
合を一つ含む環構造； ＩＶ）　　（２）出発物質のみに存在するノード間の結
合を含まず、かつ（３）生成物質のみに存在するノード
間の結合を二つ以上含む環構造；およびＶ）（２）出発
物質のみに存在するノード間の結合を一つ含み、かつ（
３）生成物質のみに存在するノード間の結合を一つ含む
環構造；のいずれかに類別することからなる化学反応情
報の処理方法を提供するものである。

また、本発明は、少なくとも一つの出発物質から少なく
とも一つの生成物質を生ずる化学反応に関する情報を処
理する方法であって、該化学反応に関する情報が、トポ
ロジカルに重ね合わされた該出発物質の構造と該生成物
質の構造との間で（１）出発物質および生成物質に共通
して存在するノード間の結合、（２）出発物質のみに存
在するノード間の結合および（３）生成物質のみに存在
するノード間の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚
遷移構造、および／またはこれらのノード間の結合およ
びノードに関する情報を含む結合表として与えられ、そ
して ［１］この虚遷移構造および／または結合表２７〜ら、
複数の（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
るノード間の結合と一つの（２）出発物質のみに存在す
るノード間の結合とから構成ゴれた環構造に関する情報
を抽出することからなる化学反応情報の処理方法； ［２］この虚遷移構造および／または結合表から、一つ
以上の（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
るノード間の結合と二つ以上の（２）出発物質のみに存
在するノード間の結合とから構成された環構造に関する
情報を抽出することからなる化学反応情報の処理方法； ［３コこの虚遷移構造および／または結合表から、複数
の（１）出発物質および生成物質に共通して存在するノ
ード間の結合と一つの（３）生成物質のみに存在するノ
ード間の結合とから構成された環構造に関する情報を抽
出することからなる化学反応情報の処理方法： ［４］この虚遷移構造および／または結合表から、一つ
以上の（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
るノード間の結合と二つ以上の（３）生成物質のみに存
在するノード間の結合とから構成された環構造に関する
情報を抽出することからなる化学反応情報の処理方法：
および［５］この虚遷移構造および／または結合表から
４一つ以上の（１）出発物質および生成物質に共通して
存在するノード間の結合と、一つの（２）出発物質のみ
に存在するノード間の結合と、一つの（３）生成物質の
みに存在するノード間の結合とから構成された環構造に
関する情報を抽出することからなる化学反応情報の処理
方法；を提供するものである。

本発明の方法によれば、虚遷移構造および／または結合
表として入力された化学反応情報に好適な処理を行なう
ことにより、反応に固有な結合変化、すなわち反応に関
与する環状構造によって反応を分類し、さらにはこの環
状構造に関する情報を自動的に導き出すことができる。

本発明において虚遷移構造（ｉｍａｇｉｎａｒｙｔｒａ
ｎｓｉｔｉｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　、以下におい
’ｒ　Ｉ　Ｔ　Ｓと略称する）とは、化学反応に関与す
る物質の構造変化を、（１）出発物質のみに存在する結
合、（２）生成物質のみに存在する結合および（３）両
者に共通に存在する結合からなる三種類に区別して表わ
した二次元もしくは三次元の構造図（図形）をいう、こ
の構造図は、化合物についての従来の構造式および三次
元的構造図に準じて技術者が視覚的になじみやすく、ま
た容易に理解できる形態で化学反応を表わすことができ
るものである。

また、結合表（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｔａｂｌｅ）は
、化学反応におけるノードの種類、該ノードに結合する
相手ノードおよび上記三種類に区別して表わしたこれら
ノード間の結合などの組合せからなる簡単かつ明瞭な一
覧表であり、そしてこの結合表は化学反応情報をたいし
て大きな容量を必要とせずに記録媒体に蓄積保存するこ
とができるものである。

上記虚遷移構造および結合表において、化学反応は基本
的に原子、原子団等からなるノード（ｍ、　ｎｏｄａ）
とノードとの間の結合についての簡易な表現で表わされ
、かつ反応系におけるノード間の結合は上記三種類に区
別して表わされている。そのために、コンピュータに記
録保存（登Ｒ）された虚遷移構造または結合表について
、この結合の区別に着目して簡単な図形処理もしくは演
算処理を施すことにより、反応に固有な結合変化、すな
わち反応に関与する環状構造を検出し、環状構造の相違
によって反応を分類することができる。

本発明において１反応に関与する環状構造とは開環反応
、閉環反応などにおける環構造をいい、特に有機合成反
応においては、立体障害１反応ポテンシャル、電気陰性
度などを考慮する立場から、多種多様な反応を環形成の
有無によって分類できることは、個々のあるいは一連の
反応を検索し、研究し、応用しようとする上で大いに価
値がある。

さらに１本発明の方法によれば反応に関与する環構造を
検出することができるのみならず、検出した環構造のみ
を抽出して図表などで簡易に表わすことができる。

本発明の方法によって反応に関与する環構造に関する情
報が、反応の虚遷移構造にならって二次元もしくは三次
元の図形の形態で得られる場合には、技術者が視覚的に
理解しゃすく、また通常における化合物の表現方法に準
じているからそのまま、直接に該情報を利用することが
できるとの利点がある、環構造に関する情報が結合表の
形態で得られる場合には、同じく結合表として表わされ
た化学反応情報との比較照合が容易であり、かつ大きな
容量をとることなくコンピュータに登録することができ
るとの利点がある。

さらに、本発明に係る環構造に関する情報は。

文字列などの文字、記号またはこれらを組み合わせた形
態で表わすことができ、この場合には、環構造の情報を
非常に簡易に表記することができる。従って、該情報を
コンピュータに登録することが容易であってかつ小さな
容量で登録することができ、しかも登録された情報に基
づいて化学反応の検索を短時間のうちに簡単に実施でき
るとの利点がある。また、この文字列等で表わされた環
構造情報と、虚遷移構造、結合表等の形態で表わされた
化学反応情報あるいは反応に関与する化学物質情報とを
組み合わせて登録および表示記録することも容易であり
、化学情報のコンピュータ処理において非常に有効な形
態であるといえる。

環構造に関する情報について得られた図形、結合表およ
び／または文字列等は、さらにコンピュータに記録保存
したり、あるいは白紙に記録したりブラウン管などの画
面に表示したりすることができる。

また１本発明においては、得られた結合表が各ノードの
位置座標についての情報をも包含する場合には、二次元
もしくは三次元の図形と結合表との間で相互に任意に変
換することが可能であり、いずれの形態でも環構造情報
を表示記録することができる。

そして、この登録された図形、結合表および／または文
字列等を利用して化学反応を原子単位で検索、照合する
ことができる。特に、環構造に関する情報を結合表また
は文字列等の形態で登録することにより、コンピュータ
による情報の処理が容易となり、そして記録媒体への化
学反応の登録を簡便に行なうことができるため、これら
の情報の蓄積、管理が容易となる。

このことにより、登録されたＲａ造情報に基づいて化学
物質、化学反応等に関する情報検索を短時間のうちに効
率良く行なうことができるため。

技術者の個々の研究において情報の収集、調査等に要す
る時間を短縮化し、かつ得られる情報の密度を高めるこ
とが可能であり、研究を効率的に進めることができる。

これらの利点に加えて、本発明の方法によって得られる
環構造に関する情報と既に入力されている化学反応情報
とを組み合わせて利用することにより、更には該化学反
応情報から得られる化学物質情報をも合わせて利用する
ことにより、薬品製造等にたずされる技術者にとって要
望が大である化学物質の構造解析、分子設計（ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ　ｍａｄｅｌｉｎｇ）　、有機合成経路設計
（ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ　ｏｒｇ
ａｎｉｃ　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　）を有利に行なうこと
が回部である。さらに、化学物質の部分構造検索、構造
−活性相関、未知化合物の構造自動決定、および複雑な
化合物をある条件下で反応させた場合の反応機構および
反応生成物の予１Ｍ（ｔｘｅｃｈａｎｒｓｔｉｃ　ｅｖ
ａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｒｅａｃｔ
ｉｏｎ）などを短時間のうちに十分実用可能な範囲内で
行なうことが可能である。

［発明の構ＪＯ！ｇ：、］ 本発明の化学反応情報の処理方法においては、ノード間
の結合を出発物質のみに存在する結合、生成物質のみに
存在する結合および両者に共通に存在する結合からなる
三種類に区別して表わした虚遷移構造および／または結
合表として記録保存されている化学反応情報について、
反応に関与する環構造を検出したのち、この環構造に含
まれる結合の種類に着目して環構造を類別する操作が行
なわれ、これにより個々の反応を環構造によって分類す
ることができる。

また、虚遷移構造および／または結合表に基づいて特定
の環構造を抽出する操作が行なわれ、これにより、環構
造は図形、結合表および／または文字列等として得られ
る。

本発明において、反応に関与する環構造は五種類に類別
される。以下順に、化学反応情報からこれら五種類の環
構造を抽出する方法をそれぞれ例を挙げて説明する。

（Ｉ）開環の環 たとえば、下記反応式ｌで表わされるエステルの加水分
解反応において、 →ＨＯ２Ｃ（ＣＨ２）　ｓ　Ｃ０ＯＨ ＋Ｃ２Ｈ５０Ｈ（反応式１） 反応の虚遷移構造（Ｉ　ＴＳ）は以下のように表わされ
る。

（＋４）　Ｈ（７）　　　　（９）　（２０）十 ここで、 １）記号−は、出発物質および生成物質に共通して存在
する結合を表わし、 ｉｉ）記号子は、出発物質にのみ存在する結合を表わし
、そして １ｉｉ）記号・・・は、生成物質にのみ存在する結合を
表わしている。

すなわち、虚遷移構造（ＩＴＳ）とは、出発物質の構造
と生成物質の構造とをトポロジカルに重ね合わせて、各
ノード間の結合を上記ｉ）〜１ｉｉ）の三種類で区別し
た二次元もしくは三次元の構造をいう、なお、ｒトポロ
ジカルに重ね合わせる」とは具体的に、出発物質の構造
に現れるノードと生成物質の構造に現れるノードとを一
致させてこれらの構造を一つに組み合わせることをいう
。

本発明に係る虚遷移構造（Ｉ　ＴＳ）において、化学反
応に関与する物質のノードは、原糸（出発物質群）およ
び生成系（生成物質群）に含まれる原子を単位として表
わされていてもよいし、あるいはメチル基［上記ノード
（１２）］　、　メチレン基［上記ノード（１１）］の
ような官能基などの原子団単位で表わされてもよい、ま
た、化学反応を表現するに際して、原糸および生成系に
現れるノードが一部省略して表わされていてもよい。

また、三種類の結合の区別は上記ｉ）〜１ｉｉ）のよう
な記号による表示に限定されるものではなく、たとえば
数字（ｌ、２．３）等の簡単な文字による表示、あるい
は色彩（黒色、赤色、緑色）による色分は表示など利用
者が五感により判断でき、かつコンピュータ処理が可能
である限り、いかなる手段が用いられていてもよい。

以下本発明において、 ｉ）出発物質および生成物質に共通の結合（記号−）を
ｒ無色の結合」と呼び、 ｉｉ）出発物質にのみ存在する結合（記号→）を「出結
合」と呼び、 １ｉｉ）生成物質にのみ存在する結合（記号・・・）を
「入結合ｊと呼び、 そして、出結合と入結合とを総称してｒ有色の結合」と
呼ぶことにする。

具体的に１本発明における虚遷移構造に現れる結合の種
類を第１表にまとめて示す。なお、第１表において横の
数値は結合の出入の指標を意味する。

第１表において、たとえば記号「・・・Ｊで表わされた
結合は単入結合（ｓｉｎｇｌｅ　１ｎ−ｂａｎｄ）であ
って、一対の数字（Ｏｊｌ）で表わすことができる。こ
こで、０は反応前の原系において結合が存在しないこと
を意味し、＋１は反応後の生成系において単結合が生じ
ていることを意味する。同様にして、ｒ＋Ｊで表わされ
た結合は申出結合（ｓｉｎｇｌｅ　ｏｕｔ−ｂｏｎｄ　
）であって（１−１）で表わし、反応前の原系において
単結合が存在するが反応後の生成系において単結合が消
滅していることを意味する。また、（２−１）で表わさ
れる結合は卓出ノ二重結合（ｄｏｕｂｌｅ　ｂｏｎｄ　
ｓｉｎｇｌｙ　ｃｌｅａｖｅｄ）であり、ｒ＝＝、＋で
表記される。

このように結合の種類はまた、一対の数字＝（ａ、ｂ）
［ただし、ａは出発物質における結合多重度を表わす整
数であり、ｂは化学反応における結合多重度の変化を表
わす整数であるコで表わすことができ、この場合には結
合多重度が二以上であっても簡潔に表記することができ
る。なお、（ａ、ｂ）の表記のうちコンマ（１）は省略
してもよい。また、この表記によれば、記憶容量をそれ
ほど必要としなく、かつ直接にコンピュータ処理が可能
である点で化学反応の記録保存に特に好ましい。

あるいはまた、化学反応は、各ノード、該ノードに結合
する結合相手のノードおよび該ノード間の結合に関する
情報を含む結合表（ｃｏｎｎｅｃｔｌｏｎｔａｂｌｅ）
として表わされる。

上記エステルの加水分解反応についての結合表を第２表
に示す。

第２表に示すように、結合表は加水分解反応に関与する
原糸（シクロヘキサノン−２−カルボン酸エチル、水）
および生成系（ピメリン酸、エタノール）について、全
てのノード、各ノードに結合する全ての相手ノードおよ
びこれらノード間の結合の種類がノード番号順に記載さ
れた一覧表である。

なお、反応の虚遷移構造に基づいて結合表を作成するこ
とが可能であり、逆に結合表が各ノードの位置情報を含
んでいる場合には結合表から虚遷移構造を作成すること
ができる。換言すれば、虚遷移構造と結合表とは、化学
反応情報の登録および表示形態として表裏一体の関係を
なすものと言える。

結合表には、上記のように各ノードの位置座標等に関す
る入力情報が併記されていてもよい、また、虚遷移構造
および／または結合表には付加情報として所望により、
各ノードの電荷および立体化学等に関する情報；反応に
関与する化学物質の各種の物性値、スペクトル情報；お
よび反応のエンタルピー、温度、時間、使用する触媒、
雰囲気１反応相、反応の収率、副生成物の有無等に関す
る情報が記載されていてもよい。さらに、虚遷移構造お
よび／または結合表には化学反応情報の蓄積、管理およ
び検索を容易にするために、各別に反応基、反応番号な
どが付されていてもよい。

まず、反応に関与する環構造に関する情報は、上記エス
テルの加水分解反応を表わす虚遷移構造（ＩＴＳＩ）か
ら、無色および有色の全ての結合のうち結合が環状に連
結して一つの環を構成している部分を認識し、検出する
。

ＩＴＳにおける環構造の認識は、たとえば、Ａ。

Ｚａｍｏｒａ、　Ｊ、　Ｃｈｅｗ、　Ｉｎｆ、　Ｇａ５
ｐ、　Ｓｃｉ、、　１８．４０（１９７６）［ザモラ、
ジャーナル・才ブ・ケミカル・インフォメーション・ア
ンド・コンピューテーショナル春すイｘ７スコ、　Ｅ、
Ｊ、Ｃｏｒｅｙ、　Ｇ、Ａ、Ｐｅｔｅｒｓｏｎ。

Ｊ、　Ａｍ、　Ｃｈｅｒａ、　Ｓａｃ、、　９４．４６
０（１９７２）　　［：Ｉ−リ。

ピーターソン、ジャーナル・オブ・アメリカン拳ケミカ
ル・ソサエティ］およびＳ、Ｂ、ＥＩｋ、　Ｊ、　Ｃｈ
ｅｒａ、　　Ｉｎｆ、　Ｃａ＋＊ｐ、　Ｓｃｉ、、　２
５．１１（Ｉｎ２）　［ｚルク、ジャーナル・オブ嗜ケ
ミカルもインフォメーション・アンド・コンビューテー
ショナル拳サイエンス］などに記載された方法を利用す
ることができる。

得られた環構造（環１）は、ただ一つの出結合を含み、
残りの結合は全て無色の結合である。このような環構造
を「開環の環Ｊ　　（ｒｉｎｇ　ｏｆ　ｒｉｎｇｏｐｅ
ｎ　ｉｎｇ）と呼ぶ、開環の環は、出発物質に存在して
いた環構造を構成する結合が一箇所で切れるような反応
に現われ、この環構造は上記反応式ｌに示した開環反応
に対応している。

従って、反応に関与する環構造、すなわちＩＴＳに現わ
れる環構造は反応に特有の表現を示しており、化学反応
を検索する上で重要な要素となるものである。

ＩＴＳが二次元または三次元の虚遷移構造であるかによ
って、環構造も二次元または三次元の図形として得られ
る。

ＩＴＳに基づいて本発明の情報処理を行なうことにより
、環構造は技術者が普段取扱い慣れている図形（二次元
もしくは三次元の構造）として得られ、この情報を利用
しようとする者が視覚的に直ちに理解判断することがで
きる。

環構造はまた、文字、記号もしくはこれらの組合せとし
て表わすこともできる。たとえば、上記図形を簡略して
各ノードを単にノード番号で表記し、−列に並べること
により、環１は、なる文字列で表わすことができる。こ
のような文字列などで環構造を表わした場合には、その
記録保存および記録保存された環構造に基づく情報検索
などのコンピュータ処理が容易であり、また小容量で済
むから他の形態で表現された反応情報の付加情報として
利用することができる。

また、開環の環に関する情報は、化学反応の結合表から
も直接に抽出することができる。結合表に示された無色
および有色の全結合のうち、一つの出結合と二つ以上の
無色の結合とからなる複数の結合（結合群）であって、
かつこれらの結合が循環して連結するような結合群を検
出したのち、ノード番号が連結するように配列させるこ
とにより得られる。

、具体的には、たとえばノード間の結合が第２表に示す
ように一対の数字（ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質に
おける結合多重度を表わす整数であり、ｂは化学反応に
おける結合多重度の変化を表わす整数である〕で表わさ
れている場合には、結合表に表記された全ての結合は、
ａ≠０およびｂ≠０なる条件のいずれかを満足している
。そして無色および有色の結合はそれぞれ、以下の条件
を満たす。

ｉ）無色の結合：ａ≠０、 ａ＋ｂ≠０ ｉｉ）出結合：　　ａ≠０、ｂ＝０゜ ａ＋ｂ＝０ ｉｉｉ）入結合：　　ａ＝ｏ、ｂ≠０、ａ＋ｂ≠０ 従って、開環の環に関する情報は、ノード番号が循環し
て連結するような結合群においてａ＋ｂ＝０を満足する
結合を一つ含み、残りの結合が全てａ≠０およびａ＋ｂ
≠０を満足する結合であるような全ての（ａ、ｂ）を検
出し、これらの（ａ　、　ｂ）に係るノードの番号が連
結するように配列させて新たに結合表を作成することに
より得られる。

環構造について得られた結合表を第３表に示す。

第３表 結合　（ａ、　ｂ）　　ａ＋ｂａｓＯａ＋ｂ＝ｏ　　ａ
＝Ｏａ＋ｂ≠０ （１）（２）（１−１）　　　１　　−　　　　ｔ　　
　　−（２）（３）（１＋０）　　　１　　１　　　−
　　　−（３）（４）（１＋０）　　　１　　１−　　
　−（４）（５）（１＋０）　　　１　　１　　　−　
　　−（５）（８）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　−
　　　−（８）（１）（１＋０）　　　１　　１　　　
−　　　−計　　　　　　　　　５　　　　１　　　　
０結合表に基づく本発明の情報麩理によれば、直接にコ
ンピュータ処理を行なうことができ、短時間のうちに簡
易に環構造に関する情報を得ることができる。また、得
られた環構造情報を記録保存する場合にも大容量を占め
ることがない。

また、得られた結合表に基づいて環構造を前記の文字列
等によって簡略的に表わすこともできる。

結合表が各ノードの位置座標を含んでいる場合には、環
構造に関する図形と結合表との間で相互に任意に変換す
ることができる。従って、たとえば環構造の抽出を結合
表について行なったのち、得られた結合表から図形に変
換することにより環構造についての図形を得ることがで
きる。

（■）環開裂の環 たとえば、下記反応式２で表わされる化学反応において
、 以下余白 反応の虚遷移構造（ＩＴＳ）は以下のように表わされる
。

ＩＴＳ２に上記と同様の操作を行なうことにより環構造
を抽出し１文字列で表わすと。

環２　ａ　：　　（９）　（１０）　（１１）　（θ）
環２　ｂ　：　　（２）　（３）　（７）　（２）環２
　ｃ　：　　（１）　（２）　（３）　（４）　（５）
　（８）　（１）なる少なくとも三つの環構造が得られ
る。

また、ＩＴＳ２に対応する結合表について環構造の抽出
操作を行なうことにより得られる２ａ、２ｂの各環構造
についての結合表を第４表に示す。

第４表 結合　（ａ、　ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏ，ａ＋ｂ＝Ｏ
ａ＝０ａ＋ｂ≠０ （１００１１０１＋　１）　　　２　　１　　　−　　
　−（１１）（９）　（１−１）　　　Ｏ−１−計　　
　　　　　　　１　　　　　２　　　　　０結合　（ａ
、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝Ｏａ＝０ａ＋ｂ≠
０ （２）（３）（１−１）　　　　Ｏｌ　　　　　　−（
３）（？）（１＋ｔ）　　　　２　　　　１　　　　　
−　　　　　−計　　　　　　　　　１　　　　　２　
　　　　０第４表に示すように、環２ａおよび環２ｂは
それぞれ、二つの出結合と一つの無色の結合とからなる
三員環である。このように環構造が二つ以上の出結合を
含み、残りの結合が全て無色の結合である環構造を１環
開裂の環Ｊ　　（ｒｉｎｇ　ｏｆ　ｒｉｎｇ　ＣｌｅＢ
ｖａｇｅ　）と呼ぶ、環開裂の環は、出発物質に存在し
ていた環構造を構成する結合が少なくとも二箇所で切れ
るような反応に現われる。特に、環２ａ［（９）　（ｉ
ｏ）　（１１）　（９）］はアジリジン環の開裂に相当
している。

なお、環２Ｃは開環の環である。

（ｍ）閉環の環 たとえば、下記反応式３で表わされる化学反応において
、 （反応式３） 反応の虚遷移構造（ＩＴＳ）は以下のように表わされる
。

ＩＴＳ３に上記と同様の操作を行なうことにより環構造
を抽出し、文字列で表わすと、環３　：　　（１）　（
２）　（９）　（１１）　（７）　（１）なる環構造が
得られる。

また、ＩＴＳ３に対応する結合表について環構造の抽出
操作を行なうことにより得られる環構造についての結合
表を第５表に示す。

第５表 結合　（ａ、　ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠ｏ　　　ａ＋ｂ
＝Ｏａ＝０ａ＋ｂ≠０ （１）（２）（２＋０）　　　２　　１　　　−　　　
−（２）（９）（１＋０）　　　１　　１−　　　　＝
（９）（１１）（１＋１）　　　２　　１　　　−　　
　−（１１）（７）（０＋１）　　　１　　−　　　−
　　　１（７）（１）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　
−　　　−計　　　　　　　　　　４　　　　０　　　
　１第５表に示すように、垣３はただ一つの入結合を含
む五員環である。このように環構造が一つの入結合を含
み、残りの結合が全て無色の結合である環構造をｒ閉環
の環Ｊ　　（ｒｉＢ　ｏｆ　ｒｉｎｇ　ｃｌｏｓｕｒｅ
）と呼ぶ、閉環の環は、一箇所で結合ができることによ
り生成物質において環構造が新たに生じるような反応に
現われ、この環構造は上記反応式３に示した閉環反応に
対応している。

（ＴＶ）環生成の環 たとえば、下記反応式４で表わされるディールス・アル
ダ−反応において、 反応の虚遷移構造（ＩＴＳ）は以下のように表わされる
。

ＩＴＳ４に上記と同様の操作を行なうことにより環構造
を抽出し、文字列で表わすと、環４　：　　（１）　（
２）　（３）　（４）　（５）　（８）　（１）なる環
構造が得られる。

また、ＩＴＳ４に対応する結合表について環構造の抽出
操作を行なうことにより得られる環構造についての結合
表を第６表に示す。

第６表 結合　（ａ、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝Ｏａ＝
Ｏａ＋ｂ≠０ （２）（３）（１＋１）　　　２　　１　　　−　　　
−（４）（５）（０＋１）１　　−　　　−　　　１（
８）（１）（０＋１）　　　１　　−　　　−　　　１
計　　　　　　　　　　４　　　　０、　　　２第６表
に示すように、環４は二つの入結合を含む六員環である
。このように環構造が二つ以上の入結合を含み、残りの
結合が全て無色の結合である環構造をｒ環生成の環Ｊ　
　（ｒｉｎｇ　ｏｆ　ｒｉｎｇ　ｆｏｒｍａｔ　１ｏｎ
）と呼ぶ。環生成の環は、少なくとも二箇所で結合がで
きることにより生成物質において環構造が新たに生じる
ような反応に現われる。

（Ｖ）転位の環 たとえば、下記反応式５で表わされるクライゼン転位反
応において、 反応の虚遷移構造（ＩＴＳ）は以下のように表わされる
。

ＩＴＳ５に上記と同様の操作を行なうことにより環構造
を抽出し５文字列で表わすと、環５　：　　（１）　（
２）　（１０）　（θ）　（８）　（７）　（１）なる
環構造が得られる。

また、ＩＴＳ５に対応する結合表について環構造の抽出
操作を行なうことにより得られる環構造についての結合
表を第７表に示す。

以、下余白 第７表 結合　（ａ、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝ｏ　　
ａ＝Ｏａ＋ｂ≠０ （２）（１０）（０＋ｔ）　　　１　　−　　　−　　
　　ｔ（９）（８）（１＋１）　　　２　　１−　　　
−（７）（１）（１＋１）　　　２　　１　　　−　　
　−計　　　　　　　　　４　　　　　１　　　　　１
第７表に示すように、環５はただ一つの出結合とただ一
つの入結合とを含む六員環である。このように環構造が
一つの出結合と一つ入結合とを含み、残りの結合が全て
無色の結合である環構造をｒ転位の環Ｊ　　（ｒｉｎｇ
　ｏｆ　ｒｅａｒｒａｎｇｅｍａｎｔ　）と呼ぶ、転位
の環は、一箇所で結合が切れると同時に別の箇所で結合
ができることにより、生成物質において原子または原子
団が分子内で移動するような反応に現われ、この環構造
は上記反応式５に示した転位反応に対応している。

なお、上記のディールス・アルダ−反応（反応式４）お
よびタライ、ゼン転位反応（反応式５）は、ＩＴＳ４お
よび５から明らかなようにいずれも六員環の反応緒（ｒ
ｅａｃｔｉｏｎ　ｓｔｒｉｎｇ　、出結合と入結合が交
互に連結したものであり、反応に固有な結合変化を表わ
している）を有するが、本発明においてはそれぞれ環生
成の環および転位の環という概念で極めて明確に区別す
ることができる。

このことからも、本発明の方法によって得られる環構造
情報が反応を分類し、検索する上で非常に有効なもので
あることが明らかである。また、本発明に用いられる化
学反応の表現形態（虚遷移構造および／または結合表）
が、反応を結合行列等で表わした従来の表現形Ｍ＋　（
ｔＩｇｉらの方法）と比較して極めて優れていることが
明らかである。

以上述べた方法により得られた各種の環構造についての
図形、結合表および／または文字列等は、反応情報とし
て独立にもしくは付加的に更にコンピュータに記録保存
（登録）してもよいし、あるいはまた好適な表示記録手
段を介して表示もしくは記録してもよい。

コンピュータへの登録は、コンピュータ内の主記憶装置
に記録保存することにより行なってもよいし、あるいは
適当な記録媒体（？Ｍ気ディスク、光ディスク、磁気テ
ープなど）を介して記録保存してもよい。

また表示記録は、適当な記録装置によりプレインペーパ
ーなど各種の記録材料上に記録したり。

あるいはコンピュータや電子機器に接続したカラーブラ
ウン管などに表示することができる。

環構造情報の登録および表示は、上記の図形、結合表、
文字列等を組み合わせて行なってもよいし、あるいは反
応のＩＴＳまたは結合表に附随させて登録したり、表示
記録することもできる。

なお、結合表には、各ノードの位置座標等に関する情報
が併記されていてもよい、更に、図形、結合表および／
または文字列等には所望により、各ノードの電荷および
立体化学等に関する情報；反応に関与する化学物質の各
種の物性値、スペクトル情報；および反応のエンタルピ
ー、温度、時間、使用する触媒、雰囲気、反応相等の反
応条件、反応の収率、副生成物の有無などに関する情報
を記載してもよい。

環構造を上記図形、結合表および／または文字列等とし
てコンピュータに登録するに際して、環構造情報の蓄積
、管理および検索を容易にするために、この図形等ごと
に反応番号を付してもよいし、あるいはまた、この図形
等ごとに反応名、環の名称を一緒に登録してもよい。

コンピュータに登録された図形、結合表または文字列等
がこれらの付加情報を含蓄している場合には１図形、結
合表または文字列等をデータベースとして化学物質の構
造検索システム、化学反応の検索システム、または有機
合成設計システムなどに広く利用することが可能である
。また、多段階に渡る反応を統合して複数の環構造で表
わすこともできる、すなわち、個々の反応のみならず、
有機合成におけるような複雑な反応経路全体を簡易に表
示したり、あるいはそのうちの一部の反応のみを抽出し
て表示することが可能である。

さらに、本発明の方法により得られた環構造情報と、既
に登録されている化学反応情報あるいはまた反応に関与
する化学物質情報などとを組み合わせることにより、物
質の特定の性質に注目した分子設計、有機化合物の合成
経路の決定、未知化合物の構造自動決定など化学におけ
るコンピュータ利用分野において広範囲に渡って有効に
利用することが可能である。

なお、反応の虚遷移構造および／または結合表から、反
応に関与する化学物質（出発物質および生成物質〕につ
いての情報、および反応に固有な結合変化（反応路）に
ついての情報を得るための処理方法の詳細はそれぞれ１
本出願人による昭和６０年８月２２日出願の特願昭６０
−　　　号明細書および昭和６０年９月５日出願の特願
昭６０−　　　号明細書に記載されている。

次に、本発明の環構造の類別方法について、説明する。

まず１反応の虚遷移構造または結合表から前記のように
して環構造を認識し、検出する０次に、たとえば各ノー
ド間の結合が上記の（ａ、ｂ）表記で表わされている場
合には、検出された環構造を構成している全ての結合を
。

ｉ）ａ≠０であって、かつａ＋ｂ≠Ｏである結合（無色
の結合）、 １ｉ）ａ＋ｂ＝ｏである結合（出結合）、および目１）
ａｘ０である結合（入結合）、 のいずれかに分類したのち、　ｉ）〜目ｉ）の各結合の
数を算出する。

得られた三種類の結合の数の組合せによって、環構造を
下記の第８表に示す人種類に類別することができる。な
お、第８表において、環はｎ員環（ｎは正整数である）
であり、ｍは２≦ｍ＜ｎの範囲の正整数である。

第８表 環構造　　　　　ａｓ　Ｏａ＋ｂ＝　Ｏａｘ　Ｏａ＋ｂ
≠Ｏ ｎ−１１０ ＩＩ　　　　　　ｎ−ｍ　　　　ｍ　　　　Ｏ■　　　
　　ｎ−１ｎ− １０１１Ｖｎ− ｎ−２１１ Ｖｌ　　　　　　　ｎ　　　　　０　　　０ここで、工
〜Ｖの各ケースは前述した環構造にそれぞれ該当する。

Ｉ：開環の環、　■：環開裂の環。

■：閉環の環、　Ｉｖ：環生成の環、 ■二転位の環 また、ケースＶｌは、全結合が無色の結合である場合で
あり、反応の原糸および生成系のいずれにおいても環構
造が変化することなく存在する場合である。すなわち、
環構造が反応に関与しないことを意味する。

このようにして、反応に関与する環構造を上記三種類の
環に類別することができる。なお、上記においては、反
応情報が（ａ、ｂ）表記で表わされてなる結合表である
場合について説明したが、本発明の方法はこの（ａ、ｂ
）表記に限定されるものではなく、反応における結合変
化が無色および有色の結合（出および入結合）で表わさ
れている限り、いかなる結合表および虚遷移構造につい
ても適用することができるものである。

得られた環構造の類別に環する情報は、前記と同様にし
てコンピュータに記録保存したり、好適な表示記録手段
を介して表示、記録することができる。

化学反応は上述のようにして類別された環構造情報に従
って適切に分類することができる。登録された環構造情
報に基づいて、化学反応の検索を更に一層効率よく行な
うことが可能である。さらに、有機合成設計システム、
分子設計システムなどに直接的に有効に利用することが
可能である。

以下に１本発明の化学反応情報の処理方法を別の実施例
を用いて更に説明する。

［実施例１］ベックマン転位 この化学反応は、　　　　　Ｈ （反応式５） で表わされる０反応の虚遷移構造は以下のように表わす
ことができる。

上記ＩＴＳ６に環構造の抽出操作を施すことにより、文
字列として 環６　ａ　：　　（＋）　（１３）　（７）　（１）な
る環構造を得た。

ＩＴＳ６に対応する結合表を第９表に示す。

以下余白 この結合表について環構造の抽出操作を行なうことによ
り、環６ａを結合表として得た。得られた結合表を第１
０表に示す。

第１０表 結合　（ａ、　ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝ｏ　
　ａ＝０ａ４ｂ≠０ （８）（７）（０＋１）　　　１　　−　　　−　　　
１計　　　　　　　　　１　　　　　１　　　　　１第
１０表から明らかなように、環６ａは転位の環であった
・ また、結合表から、 環６　ｂ　：　　（１）　（２）　（３）　（４）　（
５）　（８）　（１５環６　ｃ　：　　（１）　（２）
　（３）　（４）　（５）　（Ｅｌ）　（７）　（１）
なる二つの環構造を得た。

環６ｂおよび環６Ｃについての結合表を第１１表および
第１２表にそれぞれに示す。

第１１表 結合　（ａ、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝Ｏａ＝
０ａ＋ｂ≠０ （１）（２）（１＋０）　　　ｌ　　　１　　　−　　
−（２）（３）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　−　　
−（３）（４）（１＋ｏ）　　　ｔ　　　ｌ−−（４）
　（５）　（１＋０）　　１　　１　　−　　−（５）
（ｆｉ）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　−　　−計　
　　　　　　　　　５　　　　　１　　　　　０第１２
表 結合　（ａ、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝ｏ　　
ａ＝０ａ＋ｂ≠０ （１）（２）（１＋０）　　　１　　１　　　−　　　
−（２）（３）（ｔ＋ｏ）　　　１　　１　　　−　　
　−（３）（４）（１＋０）　　　１　　１　　　−　
　　−（４）（５）（１＋Ｏ）　　　ｌ　　　１　　　
−　　　−（５）（８）（１＋Ｏ）　　　１　　１−−
（８）（７）（０＋１）　　　１　　−　　　−　　　
１（７）（１）（２−１）　　　ｔ　　　１　　　−　
　　−計　　　　　　　　　　６　　　　０　　　　１
第１１表および第１２表から明らかなように。

環６ｂは開環の環であり、環６Ｃは閉環の環であった。

また、環６ａ〜環６Ｃによって、六員環が開環する一方
で転位により七員環が閉環によって　　　゛生成すると
いうベックマン転位の特徴を記録できることが判明した
。

［実施Ｍ　２　］　シクロヘプタノンのメチルイヒ反応
この化学反応はＡ−Ｃの一連の反応： で表わされる。

（１）Ｂ段階の反応の虚遷移構造は以下のように表わす
ことができる。

上記ＩＴＳ７に環構造の抽出操作を施すことにより、文
字列として 環７　：　　（１）　（２）　（１５）　（１）なる環
構造を得た。

ＩＴＳ７に対応する結合表を第１３表に示す。

以下余白 この結合表について環構造の抽出操作を行なうことによ
り、環７を結合表として得た。得られた結合表を第１４
表に示す。

第１４表 結合　（ａ、ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａ≠Ｏａ＋ｂ＝Ｏａ＝
Ｏａ＋ｂ≠０ （ｉ）　（２）　（２−１）　　　１　　　ｓ　　　　
−−（２）（１５）（０＋１）　　　１　　−　　　−
　　　１（１５）（１）（０＋１）　　　１　　−　　
　−　　　１計　　　　　　　　　　１　　　　０　　
　　２第１４表から明らかなように、環７は環生成の環
であった。

（２）Ｃ段階の反応の虚遷移構造は以下のように表わす
ことができる。

上記ＩＴＳ８に環構造の抽出操作を施すことにより、文
字列として 環８　：　　（１）　（２）　（１５）　（１）なる環
構造を得た。

ＩＴＳ８に対応する結合表を第１５表に示す。

以下余白 この結合表について環構造の抽出操作を行なうことによ
り、環８を結合表として得た。得られた結合表を第１６
表に示す。

第１６表 結合　（ａ、ｂ）ａ＋ｂａ≠Ｏａ＋ｂ＝Ｏａ＝０ａ＋ｂ
≠０ （１）（２）（１＋ｏ）　　　　１　　　１　　　　　
＋、　　　　　−（２）（１５）（１＋Ｏ）　　　１　
　１　　　−　　　−（１５）（１）　（１−１）　　
　０　　　　　１　　　　＋計　　　　　　　　　２　
　　　　１　　　　　０第１６表から明らかなように、
環８は開環の環であった・ 以下余白 ［実施例３　］ハロヒドリンのエポキシ化反応この化学
反応は、 Ｂｒ　　　　　　　　　（反応式８） で表わされる０反応の虚遷移構造は以下のように表わす
ことができる。

（１）　　Ｏｒ　（５） 上記ＩＴＳ９に環構造の抽出操作を施すことにより、文
字列として 環９　：　　（１）　（２）　（３）　（１）なる環構
造を得た。

ＩＴＳ９に対応する結合表を第１７表に示す。

以下余−白 この結合表について環構造の抽出操作を行なうことによ
り、環９を結合表として得た。得られた結合表を第１８
表に示す。

第１８表 結合　（ａ、　ｂ）　　ａ＋ｂ　　ａｓＯａ＋ｂ＝Ｏａ
＝Ｏａ＋ｂ≠０ （１）（２）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　−　　　
−（２）（３）（０＋１）　　　１　　−　　　−　　
　１（３）（１）（１＋Ｏ）　　　１　　１　　　−　
　　−計　　　　　　　　　２　　　　　０　　　　　
１第１８表から明らかなように、環９は閉環の環であっ
た・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの生
   成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法で
   あって、 該化学反応に関する情報が、トポロジカルに重ね合わさ
   れた該出発物質の構造と該生成物質の構造との間で（１
   ）出発物質および生成物質に共通して存在するノード間
   の結合、（２）出発物質のみに存在するノード間の結合
   および（３）生成物質のみに存在するノード間の結合を
   それぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、および／ま
   たはこれらのノード間の結合およびノードに関する情報
   を含む結合表として与えられ、 そして、該虚遷移構造および／または結合表から環構造
   を検出したのち、この環構造を次の五種類の環構造： I ）（２）出発物質のみに存在するノード間の結合を
   一つ含み、かつ（３）生成物質のみに存在するノード間
   の結合を含まない環構造； II）（２）出発物質のみに存在するノード間の結合を二
   つ以上含み、かつ（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合を含まない環構造；III）（２）出発物質のみ
   に存在するノード間の結合を含まず、かつ（３）生成物
   質のみに存在するノード間の結合を一つ含む環構造； IV）（２）出発物質のみに存在するノード間の結合を含
   まず、かつ（３）生成物質のみに存在するノード間の結
   合を二つ以上含む環構造；およびＶ）（２）出発物質の
   みに存在するノード間の結合を一つ含み、かつ（３）生
   成物質のみに存在するノード間の結合を一つ含む環構造
   ； のいずれかに類別することからなる化学反応情報の処理
   方法。 ２、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数字
   （ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重度
   を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重度
   の変化を表わす整数である］によって区別して表わされ
   、 そして、結合表からノード番号が循環して連結するよう
   な複数のノード間の結合を検出したのち、これらのノー
   ド間の結合をそれぞれ、 （ｉ）ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する結合
   ； （ｉｉ）ａ＋ｂ＝０なる条件を満足する結合；および （ｉｉｉ）ａ＝０なる条件を満足する結合；からなる三
   種類に分類し、次いでこの結合群を次の五種類の結合群
   ； I ）（ｉｉ）の結合を一つ含み、かつ（ｉｉｉ）の結
   合を含まない結合群； II）（ｉｉ）の結合を二つ以上含み、かつ（ｉｉｉ）の
   結合を含まない結合群； III）（ｉｉ）の結合を含まず、かつ（ｉｉｉ）の結合
   を一つ含む結合群； IV）（ｉｉ）の結合を含まず、かつ（ｉｉｉ）の結合を
   二つ以上含む結合群；および Ｖ）（ｉｉ）の結合を一つ含み、かつ（ｉｉｉ）の結合
   を一つ含む結合群； のいずれかに類別することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の化学反応情報の処理方法。 ３、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの生
   成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法で
   あって、該化学反応に関する情報が、トポロジカルに重
   ね合わされた該出発物質の構造と該生成物質の構造との
   間で（１）出発物質および生成物質に共通して存在する
   ノード間の結合、（２）出発物質のみに存在するノード
   間の結合および（３）生成物質のみに存在するノード間
   の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、お
   よび／またはこれらのノード間の結合およびノードに関
   する情報を含む結合表として与えられ、そしてこの虚遷
   移構造および／または結合表から、複数の（１）出発物
   質および生成物質に共通して存在するノード間の結合と
   一つの（２）出発物質のみに存在するノード間の結合と
   から構成された環構造に関する情報を抽出することから
   なる化学反応情報の処理方法。 ４、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数字
   （ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重度
   を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重度
   の変化を表わす整数である］によって区別して表わされ
   、そして結合表から循環して連結するノード間の結合で
   あって、ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する複
   数のノード間の結合とａ＋ｂ＝０なる条件を満足する一
   つのノード間の結合とを検出したのち、該ノード間の結
   合をノード番号が連結するように配列させることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の化学反応情報の処理
   方法。 ５、上記環構造に関する情報が結合表として得られるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項もしくは第４項記
   載の化学反応情報の処理方法。 ６、上記環構造に関する情報が二次元もしくは三次元の
   図形として得られることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項もしくは第４項記載の化学反応情報の処理方法。 ７、上記環構造に関する情報が文字、記号またはこれら
   の組合せとして得られることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項もしくは第４項記載の化学反応情報の処理方法
   。 ８、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの生
   成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法で
   あって、該化学反応に関する情報が、トポロジカルに重
   ね合わされた該出発物質の構造と該生成物質の構造との
   間で（１）出発物質および生成物質に共通して存在する
   ノード間の結合、（２）出発物質のみに存在するノード
   間の結合および（３）生成物質のみに存在するノード間
   の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、お
   よび／またはこれらのノード間の結合およびノードに関
   する情報を含む結合表として与えられ、そしてこの虚遷
   移構造および／または結合表から、一つ以上の（１）出
   発物質および生成物質に共通して存在するノード間の結
   合と二つ以上の（２）出発物質のみに存在するノード間
   の結合とから構成された環構造に関する情報を抽出する
   ことからなる化学反応情報の処理方法。 ９、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数字
   （ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重度
   を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重度
   の変化を表わす整数である］によって区別して表わされ
   、そして結合表から循環して連結するノード間の結合で
   あって、ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する一
   つ以上のノード間の結合とａ＋ｂ＝０なる条件を満足す
   る二つ以上のノード間の結合とを検出したのち、これら
   のノード間の結合をノード番号が連結するように配列さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の化学
   反応情報の処理方法。 １０、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの
   生成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法
   であって、該化学反応に関する情報が、トポロジカルに
   重ね合わされた該出発物質の構造と該生成物質の構造と
   の間で（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
   るノード間の結合、（２）出発物質のみに存在するノー
   ド間の結合および（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、
   および／またはこれらのノード間の結合およびノードに
   関する情報を含む結合表として与えられ、そしてこの虚
   遷移構造および／または結合表から、複数の（１）出発
   物質および生成物質に共通して存在するノード間の結合
   と一つの（３）生成物質のみに存在するノード間の結合
   とから構成された環構造に関する情報を抽出することか
   らなる化学反応情報の処理方法。 １１、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数
   字（ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重
   度を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重
   度の変化を表わす整数である］によって区別して表わさ
   れ、そして結合表から循環して連結するノード間の結合
   であって、ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する
   複数のノード間の結合とａ＝０なる条件を満足する一つ
   のノード間の結合とを検出したのち、これらのノード間
   の結合をノード番号が連結するように配列させることを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の化学反応情報
   の処理方法。 １２、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの
   生成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法
   であって、該化学反応に関する情報が、トポロジカルに
   重ね合わされた該出発物質の構造と該生成物質の構造と
   の間で（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
   るノード間の結合、（２）出発物質のみに存在するノー
   ド間の結合および（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、
   および／またはこれらのノード間の結合およびノードに
   関する情報を含む結合表として与えられ、そしてこの虚
   遷移構造および／または結合表から、一つ以上の（１）
   出発物質および生成物質に共通して存在するノード間の
   結合と二つ以上の（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合とから構成された環構造に関する情報を抽出す
   ることからなる化学反応情報の処理方法。 １３、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数
   字（ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重
   度を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重
   度の変化を表わす整数である］によって区別して表わさ
   れ、そして結合表から循環して連結するノード間の結合
   であって、ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する
   一つ以上のノード間の結合とａ＝０なる条件を満足する
   二つ以上のノード間の結合とを検出したのち、これらの
   ノード間の結合をノード番号が連結するように配列させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の化学
   反応情報の処理方法。 １４、少なくとも一つの出発物質から少なくとも一つの
   生成物質を生ずる化学反応に関する情報を処理する方法
   であって、該化学反応に関する情報が、トポロジカルに
   重ね合わされた該出発物質の構造と該生成物質の構造と
   の間で（１）出発物質および生成物質に共通して存在す
   るノード間の結合、（２）出発物質のみに存在するノー
   ド間の結合および（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合をそれぞれ区別して表わしてなる虚遷移構造、
   および／またはこれらのノード間の結合およびノードに
   関する情報を含む結合表として与えられ、そしてこの虚
   遷移構造および／または結合表から、一つ以上の（１）
   出発物質および生成物質に共通して存在するノード間の
   結合と、一つの（２）出発物質のみに存在するノード間
   の結合と、一つの（３）生成物質のみに存在するノード
   間の結合とから構成された環構造に関する情報を抽出す
   ることからなる化学反応情報の処理方法。 １５、上記結合表において、ノード間の結合が一対の数
   字（ａ、ｂ）［ただし、ａは出発物質における結合多重
   度を表わす整数であり、ｂは化学反応における結合多重
   度の変化を表わす整数である］によって区別して表わさ
   れ、そして結合表から循環して連結するノード間の結合
   であって、ａ≠０およびａ＋ｂ≠０なる条件を満足する
   一つ以上のノード間の結合と、ａ＋ｂ＝０なる条件を満
   足する一つのノード間の結合と、ａ＝０なる条件を満足
   する一つのノード間の結合とを検出したのち、これらの
   ノード間の結合をノード番号が連結するように配列させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載の化学
   反応情報の処理方法。