Questions, Representations and Evidence

研究の詳細

三次元構造と電子状態を、反応選択性を予測するだけでなく物理有機化学的に解釈するための情報へ変換します。

Question

中心となる問い

反応面・反応位置・基質の反応性が異なるとき、その差を立体効果と電子効果のどの空間領域へ帰属できるかを検討します。単一の記述子だけで原因を断定せず、実験、遷移状態、三次元場、統計モデルを対応させます。

研究領域

立体電子状態インフォマティクス

共通座標系へ整列した電子密度、ESP、軌道、相互作用場と立体記述子を特徴量化し、反応面ごとの差を表現します。

反応選択性の予測と解釈

ケトンへの求核付加、不斉還元、競争反応を対象に、生成比・速度比・遷移状態エネルギーを一つの枠組みで扱います。

データ駆動型反応解析

正則化回帰、PCA、SHAP等を用い、少数標本・高次元の化学データで外部予測と化学的解釈を両立させます。

From Question to Evidence

研究ワークフロー

構造と目的変数の定義から始め、三次元場と統計モデルを独立な化学的証拠へ接続します。各段階の条件を固定し、検証結果から必要な段階へ戻ります。

  1. 01

    Define

    問いを定義

    反応面、生成物、速度比、温度、符号を固定します。

  2. 02

    Explore

    構造空間を探索

    配座と競合する反応経路を探索し、取りこぼしを確認します。

  3. 03

    Calculate

    電子状態を計算

    電子密度、ESP、軌道、NCI/IGMHを共通座標へ評価します。

  4. 04

    Model

    特徴量化・解析

    立体記述子、領域積分、ボクセル場を検証可能なモデルへ渡します。

  5. 05

    Validate

    独立に検証

    遷移状態、置換効果、エネルギー分解解析、追加実験と照合します。

Validation loop予測誤差や化学的矛盾を、目的変数・配座・計算条件・特徴量の再検討へ戻します。