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Mulka等研究人员针对氟化试剂信息分散问题，开发了FluoBase数据库，为氟化学研究提供全面信息资源，助力科学发现
FluoBase：氟化试剂数据库的构建与应用
研究背景
在化学领域，有机氟化物因其独特的物理化学性质，在医药、农药和先进材料等领域发挥着越来越重要的作用。例如，氟元素在药物和农药中被视为“神奇元素”，约30%的农药和20%的药物含有氟。氟化试剂是合成有机氟化物的关键，但目前关于这些试剂的结构、性质和功能的信息分散在海量文献中，给合成化学家带来不便。为解决这一问题，中国科学院上海有机化学研究所的研究人员开发了FluoBase——一个全面的氟化试剂数据库，旨在为氟化学研究提供便捷的信息资源。
研究方法
研究人员利用MongoDB构建了FluoBase数据库，采用BSON（Binary JSON）格式存储数据，支持灵活的文档结构。数据库整合了来自科学文献的广泛数据，包括2050个分子（1810种氟化试剂和240种氟化功能分子）、7373个性质、747个3D结构、200个CCDC晶体数据和1208个参考文献。此外，数据库还提供了GraphQL和REST API接口，支持与人工智能系统的无缝集成，便于预测氟化物的性质。
研究结果
数据库构建与内容
FluoBase数据库于2024年上线，包含超过20种不同类别的氟化试剂，涵盖亲核、亲电和自由基三大类。数据库不仅提供氟化试剂的信息，还包含氟化功能分子（如天然产物、制冷剂、麻醉剂和表面活性剂）的详细数据。用户可以通过名称、化学式、CAS注册号（CASRN）、DOI或SMILES等关键词进行搜索，获取相关信息。此外，数据库还支持多语言界面（中文和英文），并提供19F NMR预测工具，基于图卷积网络（Graph Convolutional Network, GCN）模型，能够准确预测有机分子的19F NMR化学位移。
数据库功能与应用
FluoBase为用户提供了一个用户友好的界面，支持通过化学结构绘制工具（如Ketcher）进行搜索，并提供3D结构、合成方法和参考文献等详细信息。此外，用户还可以提交自己的数据，经过验证后纳入数据库。数据库的持续更新和扩展计划包括增加更多氟化功能分子（如绝缘气体、药物分子等）和相关药理性质（如logP/logD、水溶性等）。
研究结论与讨论
FluoBase作为一个公开的氟化试剂数据库，为氟化学研究提供了全面的信息资源。它不仅涵盖了广泛的氟化试剂和功能分子，还通过集成多种工具（如19F NMR预测工具）提升了用户体验。该数据库的开发有助于加速氟化学研究，促进新发现，并为机器学习在氟化物性质预测中的应用提供了重要平台。随着数据库的不断扩展和更新，FluoBase将成为氟化学领域的重要资源，服务于科学界和对氟化学应用感兴趣的研究人员。研究成果发表在《Journal of Cheminformatics》上，为相关领域的研究者提供了重要的参考。
