[发明专利]提高化学工艺效率和促进化学信息分享的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学工艺信息相关的装置和方法，尤其涉及一种可以提高化学工艺的效率并促进化学信息分享的装置和方法。

背景技术

在当前化学领域，科研人员/化学家需要合成某一目标化合物的时候，首先通过检索包括两大主要化学数据库SciFinder和/或Reaxys在内的文献专利等数据获取相关的化合物的化学信息，基于包括文献和专利资料等的这些信息进行设计和优化该目标化合物的合成路线并获得起始化合物等原料化合物的供应信息。

目标化合物合成后，一般可以通过色谱法，结晶/重结晶等分离纯化方法得到一定纯度的目标化合物。其中，绝大部分(80－90％)的有机合成化合物经过适当的后处理工艺后可以通过快速液相色谱技术(Flash Chromatography)进行制备分离和纯化，快速液相色谱技术也成为当代液相色谱分离的主导技术。

SciFinder是美国化学学会(ACS)旗下的化学文摘服务社CAS(Chemical Abstract Service)所出版的《Chemical Abstract》化学文摘的在线版数据库，除可查询每日更新的CA数据回溯至1907年外，更提供读者自行以图形结构式检索。它是全世界最大、最全面的化学和科学信息数据库，其强大的检索和服务功能，可以让化学家了解最新的科研动态，帮助确认最佳的资源投入和研究方向。根据统计，全球95％以上的科学家们对SciFinder给予了高度评价，认为它加快了他们的研究进程，并在使用过程中得到了很多启示和创意。

而Reaxys数据库由爱思唯尔(Elsevier)公司出品，是内容丰富的化学数值与事实数据库，是辅助化学研发的在线解决方案，是优化化学合成路线的研发工具，Reaxys整合了CrossFire数据库，涵盖全面的有机化学，金属有机化学和无机化学的大量经实验验证的信息。

然而，现有化学数据库提供的合成路线是基于文献和专利信息进行的数据罗列，化学家需要根据自己的理论知识和经验进行筛选、可行性分析和路线优化，并且需要协同其他人员如采购进行原料化合物供应商的筛选和确定才能综合各种因素确定最终的合成路线。而最终确认的合成路线在执行过程中，往往会出现意想不到的化学问题和难点，这个时候科研人员也很难跟路线设计时的文献或专利信息提供者进行交流沟通，往往导致时间和资源的浪费，甚至合成路线的失败。现有的化学信息数据库缺少对所提供信息的验证和评估，包括文献信息，专利信息以及原料化合物的供应信息等，也缺少对现有信息的更新，更缺少信息提供者和使用者之间的交互。

现有技术可以提供化学品和化学信息的搜索和交易，也可以执行目标化合物或目标化合物体系的相关化学工艺。但现有的化学仪器或装置在执行目标化合物或目标化合物体系的相关化学工艺时，一方面，用户不能通过现有的化学仪器或装置直接获取现有的化学工艺并在所述化学仪器或装置中自动执行，另一方面，用户使用现有的化学仪器或装置执行目标化合物或目标化合物体系的相关化学工艺后，现有的化学仪器或装置不能对本次执行的工艺与现有的工艺(若有)进行量化的效率比较和分析，从而不能从根本上引导或激励用户使用和/或开发更高效的化学工艺，进行导致研发资源的浪费。

进一步，现有的化学品和化学信息的搜索和交易平台缺少一种有效的机制引导和激励用户发布、验证和评估化学信息，从而不能确定收录的化学信息是否是实用有效的和高效率的。

以液相色谱技术为例，目前在合成化学领域应用广泛的快速液相色谱(Flash Chromatography)技术属于液相色谱的一种，是1978年由美国哥伦比亚大学的W.Clark Still首先提出和完善。相比传统的液相色谱分离技术，快速液相色谱使用较小粒径的硅胶填料色谱柱，在一定的压力下进行目标化合物的快速分离和纯化，效率更高。使用色谱技术对目标化合物进行分离纯化是每个有机合成人员必须掌握和日常使用的基本技术和手段。一般可以使用不同材质的层析柱手动装填色谱柱进行分离纯化，或使用自动化的液相色谱系统进行化合物的分离纯化。目前基于快速液相色谱技术的产品已经在市场上得到广泛的应用。借助硬件和软件技术的发展，现代快速液相色谱系统的自动化程度已经很高，一旦分离纯化条件确定后，用户只需进行简单的操作就可以完成目标化合物的分离和纯化。