一、引入所需库

#! /usr/bin/python
# coding: utf-8from rdkit import Chemfrom rdkit.Chem import AllChem
from rdkit.Chem import Draw

二、化学反应实例

示例反应

rxn = AllChem.ReactionFromSmarts('([Cl;H0;D1;+0:1]-[c;H0;D3;+0:2](:[c:3]):[n;H0;D2;+0:4]:[c:5])>>(C-[n;H0;D3;+0:4](:[c:5]):[c;H0;D3;+0:2](=O):[c:3]).(Cl-P(-Cl)(=O)-[Cl;H0;D1;+0:1])')
img = Draw.ReactionToImage(rxn
)
img.save('/Users/zeoy/st/drug_development/st_rdcit/img/mol31.jpg'
)

反应模板如下图所示：

从反应模板中，我们看到主要的变化是Cl变成羰基氧，N上多了一个甲基

注：这是一个逆反应模板

反应物如下图所示：

mol = Chem.MolFromSmiles('CC(C)(Nc1nc(Cl)c(-c2ccc(F)cc2)c(-c2ccncc2)n1)c1ccccc1')
Draw.MolToImageFile(mol,"/Users/zeoy/st/drug_development/st_rdcit/img/mol32.jpg",size=(350, 300),legend='CC(C)(Nc1nc(Cl)c(-c2ccc(F)cc2)c(-c2ccncc2)n1)c1ccccc1'
)

. 创建具体反应规则的引擎对象rxn = AllChem.ReactionFromSmarts(tem)
.输入反应物，借助引擎产生反应rxn.RunReactants([productmol])

def getrxns(rxn, product_smi):"""获取反应规则的引擎对象product_smi 反应物"""product_mol = Chem.MolFromSmiles(product_smi)reactions = rxn.RunReactants([product_mol])rxns = []for reaction in reactions:smis = []for compound in reaction:smi = Chem.MolToSmiles(compound)smis.append(smi)rxnstr = '.'.join(smis) + '>>' + product_smi# newr = canon_reaction(rxnstr)# rxns.append(newr)return rxnstem = '([Cl;H0;D1;+0:1]-[c;H0;D3;+0:2](:[c:3]):[n;H0;D2;+0:4]:[c:5])>>(C-[n;H0;D3;+0:4](:[c:5]):[c;H0;D3;+0:2](=O):[c:3]).(Cl-P(-Cl)(=O)-[Cl;H0;D1;+0:1])'
rxn = AllChem.ReactionFromSmarts(tem)
product_smi = 'CC(C)(Nc1nc(Cl)c(-c2ccc(F)cc2)c(-c2ccncc2)n1)c1ccccc1'
reactions = getrxns(rxn, product_smi)
for reaction in reactions:img = Draw.ReactionStringToImage(reaction)display(img)

三、化学反应模板

化学反应模板主要可通过两种方法获取：1. 自动抽取；2. 化学家编码。

自动提取软件：RDKit中没有提供自动提取反应模板的方法。 ASKCOS 开源了自动提取模板的方法。原理就是化学环境发生变化的原子定义为反应中心，然后基于反应中心拓展一定的半径或者基团。
对反应模板进行高亮显示：
化学家编码化学家通过对反应进行归纳，整理出的反应规则，典型代表Chemtic 软件。

四、化学反应注意事项

利用化学反应引擎产生的产物，不一定符合化学规则，因此需要进行对产物进行检查。

tem = '([Cl;H0;D1;+0:1]-[c;H0;D3;+0:2](:[c:3]):[n;H0;D2;+0:4]:[c:5])>>(C-[n;H0;D3;+0:4](:[c:5]):[c;H0;D3;+0:2](=O):[c:3]).(Cl-P(-Cl)(=O)-[Cl;H0;D1;+0:1])'
rxn = AllChem.ReactionFromSmarts(tem)def getrxns_reactants(rxn, product_smi):product_mol = Chem.MolFromSmiles(product_smi)reactions = rxn.RunReactants([product_mol])rxns = []for reaction in reactions:smis = []for compound in reaction:smi = Chem.MolToSmiles(compound)smis.append(smi)newr = '.'.join(smis)rxns.append(newr)return rxnsprosmi = "COC(=O)c1cccc(-c2nc(Cl)cc3c(OC)nc(C(C)C)n23)c1"
rs = getrxns_reactants(rxn, prosmi)print(rs)  # ['COC(=O)c1cccc(-c2n(C)c(=O)cc3c(OC)nc(C(C)C)n23)c1.O=P(Cl)(Cl)Cl']
print(len(rs))  # 1smi = rs[0]
m = Chem.MolFromSmiles(smi, sanitize=False)if m is None:print('invalid Smiles')
else:try:mi = Chem.SanitizeMol(m)print(mi)print('smiles is ok')except:print('invalid chemistry')  # invalid chemistry

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一、引入所需库

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三、化学反应模板

四、化学反应注意事项

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