IUPAC Name to SMILES Converter

将 IUPAC 化学名称转换为 SMILES 字符串，完全使用 OPSIN API，支持聚合物智能解析。

触发条件

• 用户提供 IUPAC 名称并要求转换
• 提到"SMILES"、"化学名称转换"
• 说"name to smiles"、"IUPAC 转 SMILES"
• 提到聚合物名称（如 poly[...]）

功能

• ✅ 完全使用 OPSIN API（剑桥大学）- 不再依赖 PubChem
• ✅ 聚合物智能解析 - 自动识别 poly[...]、poly(...) 格式
• ✅ 单体提取 - 从聚合物名称中提取单体并解析
• ✅ 连接基团识别 - 自动识别 oxy、thio、imino 等连接基团
• ✅ 批量转换 - 支持多个名称同时转换
• ✅ 分子信息 - 返回分子式、分子量等（普通化合物）
• ✅ 聚合物说明 - 生成聚合物结构说明

聚合物解析逻辑

对于聚合物名称如 poly[oxy(1-methylethylene)]：

1. 识别聚合物前缀: poly[...]
2. 提取括号内容: oxy(1-methylethylene)
3. 解析连接基团: oxy → 氧原子 -O-
4. 解析单体: 1-methylethylene → 通过 OPSIN 转换为 SMILES
5. 组合结果: 生成聚合物 SMILES 和说明

支持的连接基团

名称	SMILES	说明
oxy	O	氧桥 -O-
thio	S	硫桥 -S-
imino	NH	亚氨基 -NH-
carbonyl	C=O	羰基
ester	C(=O)O	酯基
amide	C(=O)N	酰胺基

使用方法

对话框中使用

把 ethanol 转成 SMILES
IUPAC: 2-hydroxypropanoic acid，转 SMILES
poly[oxy(1-methylethylene)] 转 SMILES
批量转换：ethanol, benzene, poly[oxyethylene]

命令行使用

# 单个名称转换
python3 scripts/iupac_to_smiles.py --name "ethanol"

# 聚合物转换
python3 scripts/iupac_to_smiles.py --name "poly[oxy(1-methylethylene)]"

# 批量转换
python3 scripts/iupac_to_smiles.py --names "ethanol,benzene,poly[oxyethylene]"

# 从文件读取
python3 scripts/iupac_to_smiles.py --input names.txt --output results.json

# 指定输出格式
python3 scripts/iupac_to_smiles.py --name "aspirin" --format csv

参数说明

参数	简写	说明	默认值
--name	-n	单个 IUPAC 名称	-
--names	-N	多个名称（逗号分隔）	-
--input	-i	输入文件（每行一个名称）	-
--output	-o	输出文件路径	自动生成
--format	-f	输出格式：json/csv	json
--quiet	-q	安静模式	false

输出示例

简单化合物

{
  "status": "success",
  "results": [
    {
      "input_name": "ethanol",
      "smiles": "CCO",
      "isomeric_smiles": "CCO",
      "molecular_formula": "C2H6O",
      "molecular_weight": 46.07,
      "source": "OPSIN",
      "status": "success",
      "type": "simple"
    }
  ]
}

聚合物

{
  "status": "success",
  "results": [
    {
      "input_name": "poly[oxy(1-methylethylene)]",
      "status": "success",
      "type": "polymer",
      "polymer_info": {
        "is_polymer": true,
        "monomers": [
          {"name": "1-methylethylene", "position": "repeat_unit"}
        ],
        "linkers": [
          {"name": "oxy", "smiles": "O", "position": "backbone"}
        ]
      },
      "monomer_results": [
        {
          "name": "1-methylethylene",
          "smiles": "CC(C)",
          "status": "success"
        }
      ],
      "polymer_smiles": "*OCC(C)*",
      "final_smiles": "*OCC(C)*",
      "explanation": "连接基团：oxy | 单体 SMILES: CC(C) | 聚合物 SMILES: *OCC(C)*"
    }
  ]
}

CSV 格式

input_name,smiles,status,type,monomer_count,explanation
ethanol,CCO,success,simple,,
poly[oxy(1-methylethylene)],*OCC(C)*,success,polymer,1,连接基团：oxy | 单体 SMILES: CC(C)

依赖

pip install rdkit requests

OPSIN API 说明

• 来源: 剑桥大学化学系
• 网址: https://opsin.ch.cam.ac.uk/
• 优势:
  • 支持复杂 IUPAC 名称解析
  • 对聚合物名称有更好的支持
  • 无需 API 密钥
• 限制:
  • 需要网络连接
  • 某些非常复杂的名称可能失败

聚合物解析示例

示例 1: poly[oxy(1-methylethylene)]

输入：poly[oxy(1-methylethylene)]
解析:
  - 聚合物类型：bracketed
  - 连接基团：oxy → O
  - 单体：1-methylethylene → CC(C)
输出：*OCC(C)* (聚环氧丙烷)

示例 2: poly[oxyethylene]

输入：poly[oxyethylene]
解析:
  - 聚合物类型：bracketed
  - 连接基团：oxy → O
  - 单体：ethylene → CC
输出：*OCC* (聚环氧乙烷)

示例 3: poly(methyl methacrylate)

输入：poly(methyl methacrylate)
解析:
  - 聚合物类型：bracketed
  - 单体：methyl methacrylate
输出：*CC(C)(C(=O)OC)* (PMMA)

注意事项

• ✅ 完全使用 OPSIN - 不再使用 PubChem 作为后备
• ✅ 聚合物支持 - 自动识别和解析聚合物名称
• ✅ 灵活解析 - 支持多种聚合物命名格式
• ⚠️ 复杂聚合物可能无法完全解析 - OPSIN 对某些复杂名称支持有限
• ⚠️ 需要网络连接 - OPSIN API 需要在线访问
• ⚠️ 建议先测试常见化合物

错误处理

错误	说明	解决方案
Name not found	OPSIN 无法识别名称	检查拼写，尝试更简单的名称
API error	OPSIN API 调用失败	检查网络连接
Parse error	聚合物解析失败	提供更标准的聚合物名称

与旧版本的区别

• ❌ 移除了 PubChem 后备 - 完全依赖 OPSIN
• ✅ 新增聚合物解析 - 智能识别和解析聚合物
• ✅ 新增连接基团识别 - 自动识别 oxy、thio 等
• ✅ 新增单体提取 - 从复杂名称中提取可解析的部分
• ✅ 更详细的输出 - 包含聚合物结构说明