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公開番号2025078495
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023191105
出願日2023-11-08
発明の名称触媒評価システム、触媒評価プログラム及び触媒評価方法
出願人ENEOS株式会社
代理人個人,個人
主分類G16C 20/10 20190101AFI20250513BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】より効率的に反応物に対して高い評価指標を示す触媒を探索することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る触媒評価システムは、触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する出力部を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する出力部を備える触媒評価システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記出力部は、前記一対の置換モデルの構造に関連する情報に基づいて、前記一対の置換モデルの妥当性に関する値を算出する請求項１に記載の触媒評価システム。
【請求項３】
前記出力部は、所定の終了条件を満たすまでの間、前記一対の置換モデルを生成するごとに前記物性値を算出する算出部を有する請求項１又は２に記載の触媒評価システム。
【請求項４】
前記出力部は、前記一対の置換モデルに関連する前記物性値が目標閾値以下である前記一対の置換モデルを、複数の前記一対の置換モデルから前記触媒反応の触媒のモデルとして選択する請求項３に記載の触媒評価システム。
【請求項５】
前記出力部は、前記一対の基本モデルの前記置換情報に関連する被置換構造に関する第１ベクトルと、前記置換情報に関連する置換構造に関する第２ベクトルとに基づいて、前記被置換構造に含まれる部位を前記置換構造に置換する請求項１又は２に記載の触媒評価システム。
【請求項６】
前記出力部は、前記第１ベクトルに対して平行である状態に前記第２ベクトルを回転させた平行化第２ベクトルに基づいて前記置換構造の配置を変化させると共に、前記第１ベクトルの大きさに基づいて前記被置換構造に含まれる部位を前記置換構造に置換する請求項５に記載の触媒評価システム。
【請求項７】
前記出力部は、ＮＮＰを用いて前記一対の置換モデルの妥当性に関する値を算出する請求項２に記載の触媒評価システム。
【請求項８】
前記一対の置換モデルに関連する前記物性値が、吸着エネルギー又は活性化エネルギーである請求項１に記載の触媒評価システム。
【請求項９】
コンピュータに、
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する工程を実行させる触媒評価プログラム。
【請求項１０】
コンピュータが、
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する工程を実行する触媒評価方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒評価システム、触媒評価プログラム及び触媒評価方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
触媒は多くの化学反応に用いられており、目的反応を促進させる触媒を計算化学を用いて探索する方法が用いられている。計算化学を用いれば、実際に実験を行って検証する場合に比べて、触媒の探索に要する、労力、費用及び時間が抑えられるため、計算化学により触媒を探索する方法が種々検討されている。
【０００３】
計算化学により触媒を探索する方法として、例えば、自動生成の基礎となる化合物の構造から派生させた化合物の構造を自動生成するための機械学習を行って化合物構造自動生成モデルを生成し、化合物構造自動生成モデルを用いて新たな化合物の構造を自動生成する処理を行う化合物構造自動生成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－８１７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の装置等のように、従来の計算化学により触媒を探索する方法を用いた装置では、無数に存在する触媒の中から目的反応をより促進させるような反応物に対する評価指標が高い触媒を探索する際、扱う系や算出する物性値によっては、計算コストが増大し、物性値を算出するまでに長時間（例えば、数日間）必要となる場合がある、という問題があった。
【０００６】
例えば、触媒の組み合わせは無数に存在するが、十数原子規模の原子系を用いる場合に比べて、数百規模の原子系を用いて、数百～数万種類の触媒の化学反応を計算化学で探索する場合、計算の負荷が非常に大きくなり、現実的な時間で計算することは困難であった。さらに、追加で活性化エネルギー等のような計算コストが大きい物性値を算出すると、より一層計算の負荷が大きくなり、計算時間が増大する。
【０００７】
本発明は、より効率的に反応物に対して高い評価指標を示す触媒を探索することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する出力部を備える触媒評価システムである。
【０００９】
本発明の他の態様は、
コンピュータに、
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する工程を実行させる触媒評価プログラムである。
【００１０】
本発明の他の態様は、
コンピュータが、
触媒反応の反応物に対応する初期状態基本モデル及び前記触媒反応の生成物に対応する終状態基本モデルを含む一対の基本モデルと、前記一対の基本モデルの構造の置換に関連する置換情報とに基づいて、前記初期状態基本モデルの構造が置換された初期状態置換モデル及び前記終状態基本モデルの構造が置換された終状態置換モデルを含む一対の置換モデルを生成すると共に、前記一対の置換モデルに関連する物性値と前記一対の置換モデルとを対応付けて、前記反応物及び前記生成物に関連する前記触媒反応の触媒を出力する工程を実行する触媒評価方法である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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