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CASE 技术专题

计算机辅助结构解析(Computer-Assisted Structure Elucidation,CASE)在化学结构鉴定中发挥着关键作用。当化合物分子量增大、骨架与手性中心增多时,可能异构体的数量会呈指数级增长,传统依靠经验的手动解析不仅耗时费力,面对复杂体系往往难以胜任。CASE 系统通过算法在全部谱图约束下枚举候选结构,并借助化学位移预测对候选逐一打分排序,将化学家从繁重的逐一比对中解放出来,显著缩短从数据到可靠结构的时间。在这一领域,ACD/Structure Elucidator Suite(ACD/SES)是应用广泛的商业化软件之一,已被全球众多科研与研发团队用于复杂天然产物、药物分子与未知杂质的快速确证。

CASE(计算机辅助结构解析)以分子式和核磁谱图(¹H、¹³C 一维谱及 HSQC、HMBC、COSY 等二维谱,还可结合质谱、红外数据)为输入:算法先把谱峰归属与原子间的关联关系转成结构约束,在约束范围内系统生成全部候选结构,再通过化学位移预测逐一与实验谱图比对、按偏差排序,并标出相互矛盾或证据不足的结构,供化学家复核与最终确证。本专题按主题汇总我们已发布的原理、方法与解析案例,并收录配套教材的完整章节,便于按需查阅。

CASE 工作流程四步示意:导入并处理数据、自动生成 MCD 图、生成候选结构、确定最优结构
CASE 工作流程:① 导入 1D/2D NMR 数据并做相位、基线校正 → ② 由分子式与谱图数据生成分子连接图(MCD)→ ③ 根据 MCD 自动生成多个合理候选结构 → ④ 综合谱图信息与化学知识,经化学位移预测确定最优结构。

共 116 篇 · 6 个分类 · 更新至 2026 年 10 月

专题文章

未知物从头解析案例59 篇

以 CASE 完成结构确证的天然产物与合成产物实例,按化合物类别排列。

专题教材

《计算机辅助结构解析》中译本,按原书章节顺序编排。第一部分讲原理与策略,第二部分是 22 个入门任务,第三部分是 66 个真实案例的完整解析过程。

《计算机辅助结构解析》中译本扉页

计算机辅助结构解析——解谱的艺术

Computer-Based Structure Elucidation from Spectral Data

原著:Mikhail E. Elyashberg、Antony J. Williams(Springer,2015)

译者:胡炽文 | 中译本 v4(2025 年)| 全书 436 页

以 Structure Elucidator 为范例,系统讲述 CASE 的工作流程、知识库、公理化推理基础与结构生成策略;后两章收录 66 个真实结构问题的解析全过程,光谱数据取自 Organic Letters、Journal of Natural Products 等期刊,可按书复现。

从第一章开始读

全书目录5 章 · 96 节

每节独立成页,页末可直接翻到上一节或下一节。

第 1 章 结构解析系统的基础理论5 节
第 2 章 结构解析策略3 节
第 3 章 计算机辅助结构解析的简单示例22 节
第 4 章 使用严格结构生成法进行结构解析33 节
第 5 章 使用模糊结构生成法进行结构解析33 节

手上有解析不动的未知物?

可提供谱图与结构信息做一次评估,判断 CASE 是否适用、需要补哪些实验数据。