Organic Chemistry Lab 3D — 分子を回転させて、反応機構・キラリティー・スペクトルを学びます

役に立つかどうかを見極めるには、アプリが3Dモデルと判定をその場で計算するのか、それともケースごとに事前レンダリングされたアニメーションを再生するだけなのかを確認するのがポイントです。Organic Chemistry Lab 3Dは、独自のchemistry engineであらゆる角度、エネルギー、R/Sラベル、反応機構の結果を計算します。そのため、Conformation Labで結合をドラッグしたり、Reaction Benchで条件を設定したりすると、その場で導き出された結果が表示されます。6つのユニットにわたる41レッスンを収録し、iOSとAndroidで無料、完全オフラインで利用できます。

SN2は、1段階で進む協奏的な反応です。強い求核剤が脱離基とは反対側の面を攻撃し、primary基質とpolar aprotic solventで有利になります。SN1は、平面状のcarbocation中間体を経由し、tertiary基質とpolar protic solventで有利になる反応で、その過程で元の立体化学を失います。E1とE2はそれぞれに対応する脱離反応で、新しい置換基ではなく二重結合を形成します。E2では、脱離する水素が脱離基に対してanti-periplanarに位置している必要があります。Reaction Benchでは、基質、試薬、溶媒、温度を設定し、4つのうちどれが優勢かを予測してから実行し、機構が展開する様子を確認できます。

RとSは、chiral centre（4つの異なる基が結合したcarbon）における、2通りの配置を示すラベルです。CIP priority rulesに従い、atomic numberを基準に4つの基の順位を決めます。そのうえで、最も優先順位の低い基を自分から遠ざけたとき、最高順位から最低順位へ向かう順序が時計回りならR（Latin語のrectusに由来）、反時計回りならS（sinister）です。Chirality Labでは、優先順位を表示する前にRかSを選ぶ必要があるため、答えをパターンで当てるのではなく、構造を考えて判断することになります。

cyclohexane環は、最も低エネルギーのchair conformationになると、各carbonの結合角を理想的な109.5°に近く保ちます。それでも各carbon上のhydrogen（またはsubstituent）は、2つの異なる方向を向きます。axialは環に対しておおよそ垂直、equatorialは環の平面内におおよそ沿う方向です。環が反転すると、すべてのaxial位置がequatorialに、equatorial位置がaxialに入れ替わります。また、かさ高いsubstituentはより余裕のあるequatorial位置を好むため、どちらのchairが有利かは結合しているものによって決まります。Conformation Labのcyclohexaneモデルでは、axial groupsを見つけ、反転によってどちらのchairが有利になるかを確認できます。

これらは実際の機器で記録されたものではなく、標準的な相関表から予測されたものであり、表示される場所ではそのことが明記されています。そのため、構造決定で実際に重要となる、シグナルの数、分裂の仕方、積分、存在するcarbonylの種類については信頼できます。一方、正確なchemical shiftの小数点以下の細かな値は近似です。Spectra Labは、実際の問題演習で求められるように、まさにこのような定性的な読み取りから化合物を特定することを中心に設計されています。

はい。Unit 1の全レッスン、その他すべてのユニットの最初のレッスン、制限なしで使える4つのラボ、54分子ライブラリ全体、1日3回のAIによる説明を、App StoreとGoogle Playの両方で無料で利用できます。Proでは残りの30レッスンと無制限のAI説明が追加され、広告も表示されなくなります。また、ペイウォールは表示される場所でいつでもスキップできます。

はい、完全に使えます。すべての形状、角度、エネルギー値、名称、反応機構の判定、予測spectraは、サーバーから取得するのではなく、デバイス上でアプリ独自のchemistry engineが計算します。そのため、レッスン、ラボ、分子ライブラリは、電車内でも、電波の届かない地下室でも、機内モードでもすべて利用できます。

計算済みの答えがなぜ正しいのかを、平易な言葉で説明します。たとえば、設定した条件でなぜ特定の反応機構が優勢になったのか、といった内容です。AIに答えを決めさせることは決してありません。chemistry engineがすでに決定論的に答えを導き出しており、AIはそれを言葉にするだけです。そのため、流暢に聞こえる誤った説明が正しい答えの代わりになることを防げます。

初級または中級のorganic chemistryコースを受講しているすべての方（高校、大学、試験対策）と、紙の上ではこの科目が難しく、3次元ならもっと理解しやすいかもしれないと感じている方を対象としています。organic chemistryを学び始める学生が身につけている一般化学の基礎を前提に、hybridisationとfunctional groupsから、完全な構造決定まで段階的に学べます。