文献

J-GLOBAL ID：201702256189632796   整理番号：17A0499526

化学合成と特性最適化に対する実験適応性ランドスケープの探査

Exploring experimental fitness landscapes for chemical synthesis and property optimization

著者 (3件)： Tibbetts Katharine Moore (Department of Chemistry, Virginia Commonwealth University, Richmond, VA 23284, USA) ,  Feng Xiao-Jiang ,  Rabitz Herschel
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 6  ページ： 4266-4287  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最適化は,化学に関する科学の中心目標であり,これには,合成収率,材料の触媒活性,および標的蛋白質に対する分子の結合効率などの多様な目的が網羅される。いずれの特定応用においても,膨大な化学空間およびこれを通じた探索に必要な大きな推定実験数を考慮すると,化学における最適化は驚くほど効果的である。最近,この長所は適応性ランドスケープの解析,つまり標的対象J(たとえば百分率収率,触媒活性)と適切な変数組(たとえば反応物濃度および工程条件)の間の関数的関係により説明されている。数値解析により,妥当な物理的過程を満足することで,適応性ランドスケープは,「最適化学(OptiChem)」定理と称される開発により,Jの大域的最良値の同定を不可能にする局所的な準最適「トラップ」を含有しないことが実証された。定理の背後にある鍵となる仮定の一つは,十分な資源が提示最適目標に到達するため入手可能なことである。本研究で,OptiChem定理の背後のこの仮定の妥当性を,最近の文献の実験データを調べて評価した。ランドスケープが可視化できない高次元の適応性ランドスケープを探査するために,実験データの高次元モデル表現(HDMR)を用いて,勾配アルゴリズム探索により,トポロジー評価ができるモデルランドスケープを構築した。この方法により,酸素発生反応に向けた触媒活性のための固相材料(元素モル分率に拘束のある)の組成の最適化を目標とした,トラップフリーな4次元ランドスケープのトポロジーが正確に獲得できることが示された。2種類の元素モル分率の拘束と固定した組の工程条件における,希土類固相材料の光ルミネセンスを最大化するための6次元ランドスケープの解析から,著しく拘束された材料の元素組成および/または固定工程条件から生起したと思われる,1個のランドスケープトラップの存在が明らかになった。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *化学合成 ,  *最適化問題 ,  *適応性 ,  *景観設計 ,  *触媒活性 ,  タンパク質 ,  結合次数 ,  濃度依存性 ,  *数値解析 ,  *最適化 ,  *アルゴリズム ,  位相空間 ,  モル分率 ,  希土類元素化合物 ,  光ルミネセンス ,  化学組成 ,  捕獲中心 ,  分子設計 ,  *反応経路 ,  シンプレックス法 ,  Suzuki反応 ,  化学反応
準シソーラス用語： 元素組成 ,  *勾配アルゴリズム ,  酸素発生反応 ,  性能最適化 ,  *大域的最適化 ,  反応条件 ,  反応設計 ,  標的蛋白質

分類 (4件)： 反応速度論・触媒一般  (CB06010G) ,  数値計算  (JE02000J) ,  化学プロセスの解析  (XC01030R) ,  無機化合物のルミネセンス  (BM08093J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 化学合成 ,  最適化 ,  実験 ,  適応性 ,  ランドスケープ ,  探査