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Compound Platform

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Willkommen auf der Seite der Compound Platform (ComPlat). Die Compound Platform lässt sich aus drei verschiedenen Teilprojekten zusammen setzen, dem Molekülarchiv, Chemotion (mit den Unterbereichen Repository, Elektronisches Laborjournal und Software Tools) und den wissenschaftlichen Projekten zur chemischen Synthese.

Molekülarchiv

Das Molekülarchiv der Compound Platform ist eine Serviceeinrichtung, um chemische Verbindungen aus akademischen Forschungseinrichtungen zu registrieren, zu speichern und sie zur weiteren Verwendung durch andere Wissenschaftler zu verteilen. Das Hauptziel besteht darin, Forscher mit einer Infrastruktur und dem Know-how zu unterstützen, um gemeinsame Projekte zu initiieren. Der Dienst wird nur für gemeinnützige Projekte angeboten und ist kostenlos. Die Compound Platform vermittelt den Austausch oder Transfer von Verbindungen für Kollaborationen, die biologische Screenings und Anwendungen in den Materialwissenschaften zum Ziel haben. Die Antragspartner sind mehrere Gruppen am KIT, aber auch nationale und internationale Gruppen sind beteiligt. Die Serviceaktivitäten des Molekülarchivs umfassen die Qualitätsprüfung der bereitgestellten Substanzen, analytische Messungen bei Bedarf nach fehlenden Daten und die Unterstützung bei der Speicherung und Verteilung (inklusive Formatierung).

Chemotion

Die Software-Entwicklungen unserer Gruppe sind auf unserer Projekt-Website zu finden: www.chemotion.net, aber sie können auch von github abgerufen werden: https://github.com/ComPlat

Das Repository Chemotion bietet Lösungen für aktuelle Herausforderungen bei der Speicherung chemischer Forschungsdaten in einer praktikablen Art und Weise, die die Erhaltung domänenspezifischer Informationen in einem maschinenlesbaren Format ermöglicht. Ein Hauptvorteil des Repositoriums Chemotion ist die umfassende Funktionalität, die Optionen zur Sammlung, Aufbereitung und Wiederverwendung von Daten mit disziplinspezifischen Methoden und Datenverarbeitungswerkzeugen bietet. Für ausgewählte analytische Daten werden automatisierte Verfahren implementiert, um die Kuration der Daten zu erleichtern. Chemotion bietet Funktionen, die den Publikationsprozess der Daten und die Zitierung der hinterlegten Daten erleichtern. Es unterstützt die automatische Generierung von Digital Object Identifier (DOI), den Vergleich der Einreichungen mit PubChem-Instanzen und Workflows für die Begutachtung der Einreichungen durch Fachkollegen (Peer Review) einschließlich Embargo-Einstellungen. Die beschriebenen Entwicklungen wurden genutzt, um eine Forschungsdateninfrastruktur aufzubauen, die am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gehostet wird, einschließlich der notwendigen Speicherung und Unterstützung für den Aufbau eines neuen gemeinschaftsgesteuerten Repositoriums als umfassende Alternative zu kommerziellen Datenbanken.

Das chemotion ELN ist ein elektronisches Labornotizbuch (ELN) für Forscher, die auf dem Gebiet der chemischen Wissenschaften arbeiten. Die webbasierte Anwendung ist als Open-Source-Software verfügbar und bietet moderne Lösungen für chemische Forscher. Das ELN ist mit den grundlegenden Funktionalitäten ausgestattet, die für die Erfassung und Verarbeitung chemischer Daten erforderlich sind, insbesondere für die Arbeit mit molekularen Strukturen und Berechnungen auf der Grundlage molekularer Eigenschaften. Es unterstützt die Planung, Beschreibung, Speicherung und Verwaltung für die Routinearbeit von organischen Chemikern. Es stellt auch Werkzeuge für die Kommunikation und den Austausch der aufgezeichneten Forschungsdaten unter Kollegen zur Verfügung. Das ELN erfüllt die Anforderungen an eine hochmoderne Forschungsinfrastruktur und ermöglicht die Suche nach Molekülen und Reaktionen nicht nur innerhalb der Daten des Benutzers, sondern auch in konventionellen externen Quellen, wie sie von SciFinder und PubChem bereitgestellt werden. Die vorgestellte Entwicklung trägt der wachsenden Abhängigkeit der wissenschaftlichen Tätigkeit von der Verfügbarkeit digitaler Informationen Rechnung, indem sie Open-Source-Instrumente zur Erfassung und Wiederverwendung von Forschungsdaten zur Verfügung stellt. Die aktuelle Version des ELN wird seit über einem halben Jahr in unserer Chemie-Forschungsgruppe genutzt, dient als gemeinsame Infrastruktur für die chemische Forschung und ermöglicht den Aufbau eigener Datenbanken mit digitalen Informationen als Voraussetzung für die detaillierte, systematische Untersuchung und Auswertung von chemischen Reaktionen und Mechanismen.

Das ELN kann mit einer Demoversion hier getestet werden: https://eln.chemotion.net/home

Das Repository und das ELN sind die wichtigsten Software-Projekte der Gruppe, aber sie stützen sich auf mehrere andere kleinere Projekte, die in beide Systeme integriert sind. Die wichtigsten zusätzlichen Komponenten sind die Tools ChemSpectra und ChemScanner.

ChemSpectra ist ein Spektren-Editor, der die Visualisierung und Bearbeitung chemischer Daten ermöglicht und mit den gängigsten Datenformaten der IR-, Raman-, MS- und 1D-NMR-Spektroskopie/Spektrometrie arbeitet.

ChemScanner ist ein Tool, das die Extraktion chemischer Informationen aus nativen CDX-Dateiformaten ermöglicht, die entweder als Einzeldatei verwendet oder in andere Dokumente eingebettet werden können. Die Informationen können direkt in das Chemotion-ELN eingegeben oder zur weiteren Wiederverwendung exportiert werden.

Wissenschaftliche Projekte Chemische Synthese

Die Compound-Plattform ist an mehreren synthetischen Forschungsprojekten beteiligt, die von DFG, Helmholtz und anderen gefördert werden.

Im Folgenden wird eine Zusammenfassung der verschiedenen Projekte gegeben:

Die Compound Platform bietet Chemie-Forschungsprojekte im Zusammenhang mit den Aktivitäten im Programm Biointerfaces in Technology and Medicine (bis 2020) und Information (ab 2021) an. Die aktuellen Forschungsprojekte befassen sich mit der Synthese organischer Moleküle und der Methodenentwicklung für die biologische Untersuchung im Hinblick auf bestimmte Ziele und den Entwurf neuer Verbindungen und Strategien für verbesserte Materialien.

Weitere Untersuchungen an der Compound Platform sind:

Im Projekt "Kontrollierte Synthese von funktionalisierten Oligomeren und Polymeren" werden Methoden für die feststoffgestützte Synthese von Oligomeren auf Chinoxalinbasis unter Verwendung von 1,2-Diketosynthonen entwickelt. Die resultierenden Strukturen werden für ihre Untersuchung und Anwendung in den Materialwissenschaften genutzt.

Das Projekt "Chemische Spektroskopie photochemischer organischer Reaktionen in Mikroreaktoren" ist Teil der Forschungsgruppe ProMiSe und entwickelt den synthetischen Zugang zu Indolen und Indazolen über IR-verfolgte Reaktionen, die entweder durch sichtbares oder UV-Licht induziert werden.