Chemist-Guided Human–AI Workflow for Covalent Organic Framework Synthesis

化学 工作流程 可扩展性 计算机科学 知识库 金属有机骨架 背景(考古学) 人工智能 迭代和增量开发 可解释性 非单调逻辑 工作流管理系统 直觉 连接器 Python(编程语言) 理论计算机科学 比例(比率) 工作流技术 数据挖掘 软件工程
作者
Libin Chen,Zhen Lu,Libin Chen,Linxi Hou,Dong Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (7): 7440-7449 被引量:9
标识
DOI:10.1021/jacs.5c20068
摘要

The synthesis of covalent organic frameworks (COFs) is still largely driven by chemists' literature-informed intuition and iterative trial-and-error, which can be difficult to scale and reproduce. Here we present a chemist-guided human-AI workflow that digitizes this reasoning loop─search, hypothesis formation, and iteration─by coupling a structured literature knowledge base with retrieval-augmented large language models and experiment-aware updates. We first construct a COF synthesis knowledge base containing 2709 protocols extracted from over 800 publications. Given an unseen linker combination, the workflow retrieves a Top-K neighborhood and assembles evidence through stratified sampling and context permutation, generating a range-type synthesis prior over solvent system, catalyst, temperature, time, and stoichiometry. A diagnosis module then interprets macroscopic observations together with powder X-ray diffraction (PXRD) files using a failure taxonomy and proposes targeted updates and next-round experiments. In leave-one-out benchmarks on 60 held-out COFs, the best context-assembly and self-consensus settings improve solvent-catalyst hit rates from baseline levels to up to 0.83, supporting robust transfer beyond individual case studies. We demonstrate the workflow by synthesizing two fluorinated COFs, TAPPy-4F and TAPPy-8F, both exhibiting crystallinity and permanent porosity. By simulating the chemist's reasoning loop, this human-AI system integrates expert knowledge with model-driven exploration, offering a generalizable and scalable paradigm for the rational design of complex reticular materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
rainsy发布了新的文献求助10
刚刚
111完成签到,获得积分10
1秒前
长聿完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
mia发布了新的文献求助10
4秒前
李爱国的应助被文静的铃铛采纳,获得10
5秒前
6秒前
领导范儿的应助被sunshine采纳,获得10
6秒前
孙兆楠发布了新的文献求助30
7秒前
高大星月发布了新的文献求助10
8秒前
酷波er的应助被微笑的白柏采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云的应助被阳光莫奈采纳,获得10
8秒前
cc发布了新的文献求助10
8秒前
乐邦完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Sing发布了新的文献求助20
10秒前
背后的冬日完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
14秒前
Owen的应助被mia采纳,获得10
15秒前
LJH发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
姚学宇发布了新的文献求助10
17秒前
zx2025驳回了Eason的应助
19秒前
20秒前
胡雪发布了新的文献求助20
20秒前
21秒前
21秒前
一行完成签到,获得积分10
22秒前
lcz完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
无wu完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
零度火完成签到,获得积分10
25秒前
TMOMOR举报前行的灿的求助涉嫌违规
25秒前
阳光莫奈发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Exploring Mental Health in Education 600
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8048726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478234
关于积分的说明 21292093
捐赠科研通 7616982
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392726
关于科研通互助平台的介绍 2524030
邀请新用户注册赠送积分活动 2430834