科学分野全体を、特に数十年にわたって俯瞰することは、困難であると同時に有益な経験となります。プロセス化学においては、個別の事例研究や特定のスケールアップの教訓は得られてきましたが、CASとイーライリリーの新たなコラボレーションにより、両組織の科学者が結集し、プロセス化学の実践における25年間のデータを対象とした初の大規模なデータ駆動型分析が、学術誌Organic Process Research & Development（OPR&D）において実施されました。このコラボレーションが特に強力なのは、長年の医薬品開発と製造を通じて蓄積されたイーライリリーの深いプロセス化学の専門知識と、CASが誇るデータインフラおよび分析能力が融合している点です。これらの補完的な強みが組み合わさることで、CAS Content Collection™に収載された数千件の化学反応に関する詳細なインデックスデータにアクセスできる専門家チームによる、独自の共同分析が可能となりました。
チームは20年以上にわたるプロセススケールの反応を調査し、この分野がどのように進化してきたか、どのような手法がスケールアップにおいて主流となっているか、そして業界のニーズの変化に伴い戦略がどのようにシフトしてきたかを明らかにしました。このデータセットとその分析は、数千件の実験の構造化された分析に基づき、長期的な実世界のトレンドを稀に見る視点で提供します。
数十年のデータが現代のプロセス化学者に語ること
CASとイーライリリーのチームは、2000年から2025年の間に発表された4,805件の原著論文から抽出された34,000件以上の反応を分析しました。現場で働く人々にとって、自身の仕事がトレンドの一部として反映されていることを確認することは、この規模で全体像を定量的に把握する上で、刺激的かつ有益な体験となるでしょう。
例として以下が挙げられます。
- 常圧かつ中程度の加熱条件下で行われる、迅速で高収率な反応が主流となっています。
- テトラヒドロフラン（THF）とジクロロメタン（DCM）が依然として主要な溶媒ですが、水を使用する反応もかなりの割合を占めています。
- 金属触媒（特にパラジウム系）への強い依存が続いています。
- フロー化学の適用と重要性が高まっています。
これらの知見は、CAS Content Collectionから抽出された詳細なデータキュレーション、化学的コンテキストのタグ付け、および反応レベルのインデックス作成に基づいています。この基盤はテクノロジーから始まりますが、単なるアルゴリズムではありません。その核心には、専門の科学者やアナリストからなるチームが存在し、高度なデータテクノロジーと専門的な人間の判断を組み合わせて、関連性の抽出やトレンドの特定を行っています。この作業の深さと品質により、溶媒の使用状況、一次文献で報告された反応条件、商業・工業規模で実施されている反応の種類など、多くのパラメータにわたる洞察を導き出すことが可能となりました。
この分野がどのように変化し、現在も変化し続けているか
この分析は、確立された手法の強靭さと、新しいテクノロジーに対する業界の関心の高まりを浮き彫りにしています。これらの結果は単なる観察にとどまらず、より情報に基づいたルート設計、ベンチマーク、テクノロジー評価を支援するデータセットを形成します。新しい臨床候補化合物の合成戦略を評価する場合でも、既存のプロセスにおける代替溶媒や触媒を検討する場合でも、本研究はコミュニティがこれまで何を行ってきたかについて、独自の経験的視点を提供します。
査読付きの論文全文では、反応タイプのトレンド、溶媒や触媒の分布に関する詳細な図表が提供されており、過去四半世紀にわたるプロセス化学の進化を深く掘り下げています。
この研究の今後の展望：CAS/イーライリリーのウェビナーにおけるQ&A
2026年9月に開催したウェビナーでは、参加者から過去の振り返りにとどまらず、未来を見据えた質問が数多く寄せられました。議論を通じて、この種の反応データ分析が今後どのように発展し得るか、いくつかの方向性が示唆されました。
- 現在、フォローアップ研究が進行中です。本研究の結果と『Journal of Medicinal Chemistry』誌における反応を比較し、スケールアップの過程で試薬、反応条件、報告される収率が変化する中で、主要な反応クラスが維持されるかどうかを検証しています。
- 今回の分析は意図的に『OPR&D』誌に限定したため、これらの傾向が特許文献やより専門的な学術誌にどのように当てはまるのか、また溶媒や触媒の選択が産業界と学術界の著者間でどのように異なるのかについては、今後の課題として残されています。
- バイオ触媒については、データセット内での存在感が低いことが指摘されましたが、一部の活動は他の反応クラスに含まれている可能性があります。現在、バイオ触媒に特化した傾向分析の実施を検討しています。
- 光化学、電気化学、メカノケミストリーといったイネーブリングテクノロジー（基盤技術）に関しては、学術的な初期報告から産業規模での日常的な利用に至るまで、どの程度の期間を要するのかという点が議論の対象となっています。
- 単離、後処理、精製工程については、現時点では部分的にしかインデックス化されていませんが、手順に関するテキストデータに基づけば、より詳細な分析が可能になると考えられます。
オンデマンドウェビナーをご覧ください。動画の全編視聴、スライドのダウンロード、および詳細な情報をまとめたウェビナー要約「ラボノート」をご利用いただけます。
CASとイーライリリーの科学者が、この歴史的な報告書について何を語ったのか。ACSとのパートナーシップにより開催されたウェビナーの全編動画をぜひご覧ください。
記念すべき節目を祝して
関連して、イーライリリーとACS（CASの親組織）の創立150周年を心よりお祝い申し上げます。th 1876年の創立以来、アメリカ化学会（ACS）が150周年を迎え、150周年 イーライリリーが創業の歴史を祝うこの年に、両組織が数多くの科学分野や発見にもたらしてきた多大な貢献を称えたいと思います。創業
CASとイーライリリーの共同研究による独自の洞察を網羅した全編レポート、『Decoding Reactions in Process Chemistry: A Quarter-Century Analysis of Trends and Transformations in OPR&D』をぜひお読みください。
CASとイーライリリーの共同研究による独自の洞察を網羅した全編レポート、『Decoding Reactions in Process Chemistry: A Quarter-Century Analysis of Trends and Transformations in OPR&D』をぜひお読みください。
