ChemSpectra: a web-based spectra editor for analytical data

ChemSpectra, a web-based software to visualize and analyze spectroscopic data, integrating solutions for infrared spectroscopy (IR), mass spectrometry (MS), and one-dimensional $^{1}$H and $^{13}$C NMR (proton and carbon nuclear magnetic resonance) spectroscopy, is described. ChemSpectra serves as web-based tool for the analysis of the most often used types of one-dimensional spectroscopic data in synthetic (organic) chemistry research. It was developed to support in particular processes for the use of open file formats which enable the work according to the FAIR data principles. The software can deal with the open file formats JCAMP-DX (IR, MS, NMR) and mzML (MS) proposing these data file types to gain interoperable data. ChemSpectra can be extended to read also other formats as exemplified by selected proprietary mass spectrometry data files of type RAW and NMR spectra files of type FID. The JavaScript-based editor can be integrated with other software, as demonstrated by integration into the Chemotion electronic lab notebook (ELN) and Chemotion repository, demonstrating the implementation into a digital work environment that offers additional functionality and sustainable research data management options. ChemSpectra supports different functions for working with spectroscopic data such as zoom functions, peak picking and automatic peak detection according to a default or manually defined threshold. NMR specific functions include the definition of a reference signal, the integration of signals, coupling constant calculation and multiplicity assignment. Embedded into a web application such as an ELN or a repository, the editor can also be used to generate an association of spectra to a sample and a file management. The file management supports the storage of the original spectra along with the last edited version and an automatically generated image of the spectra in png format. To maximize the benefit of the spectra editor for e.g. ELN users, an automated procedure for the transfer of the detected or manually chosen signals to the ELN was implemented. ChemSpectra is released under the AGPL license to encourage its re-use and further developments by the community

ChemScanner: extraction and re-use(ability) of chemical information from common scientific documents containing ChemDraw files

We developed ChemScanner, a software that can be used for the extraction of chemical information from ChemDraw binary (CDX) or ChemDraw XML-based (CDXML) files and to retrieve the ChemDraw scheme from DOC, DOCX or XML documents. This can facilitate the reuse of chemical information embedded into diverse documents used as standard storage and communication instrument in chemical sciences (e.g. for student’s theses, PhD theses, or publications). The extracted information is processed to reactions, molecules, as well as additional text and values and can be accessed via the ChemScanner UI. ChemScanner supports the export to Excel and CML, the direct import of the extracted data to the Open Source ELN Chemotion or the use via “copy and paste” of selected information. The software was designed with a focus on the processing of documents with embedded molecular structure information as CDX or CDXML as these are the most common file formats for chemical drawings. The project aims to support the chemists in their efforts to re-use chemistry research data by providing them missing tools for an automated assembly of reaction data

Chemotion-ELN part 2: adaption of an embedded Ketcher editor to advanced research applications

The Ketcher editor, available as an Open Source software package for drawing chemical structures, has been expanded to include several features that allow storage, management and application of templates, as well as the use of symbols for a planning and processing of solid phase synthesis. In addition, tools for the drawing of coordinative bonds to represent e.g. organometallic compounds were added. The editor has been implemented into an Electronic Lab Notebook (ELN) application which enables the use of the Ketcher editor for advanced operations in chemistry research. The developments of the ELN-integrated Ketcher (ketcher-rails) support the retrieval of identifiers and structure-related information from external databases and the molecule-based calculation of analytical values. The reworked editor can be used to generate molecular structures in reaction templates and to generate syntheses plans

Erfassung und Speicherung von Forschungsdaten im Fachbereich Chemie: Bereitstellung moderner Forschungs-infrastrukturen durch ein elektronisches Laborjournal mit Repositorium-Anbindung

Eine moderne Infrastruktur zur Erfassung, Bearbeitung und Speicherung von Forschungsdaten bildet die Voraussetzung für eine strukturierte Dokumentation der Forschung zur effizienten Nachnutzung der Ergebnisse und der Daten. Für den Fachbereich Chemie wurden zwei Komponenten (elektronisches Laborjournal [ELN] und Repositorium) identifiziert, durch deren Entwicklung und Vernetzung Forschungsdaten über das bisher mögliche Verfahren hinaus bewahrt und nutzbar gemacht werden sollen. Beide Komponenten des Chemotion-Projektes werden am KIT programmiert und als Open Source Infrastruktur anderen Forschern zur Verfügung gestellt. Die Entwicklung des Laborjournals ist zunächst auf die Bedürfnisse organischer Chemiker ausgelegt und umfasst in der aktuellen Version umfassende Möglichkeiten für eine moderne Arbeitsweise im synthetischen Labor. Neben den Basisfunktionen wurden verschiedene Elemente eingebaut, die über die Dokumentation von Forschungsergebnissen hinaus nachhaltiges Arbeiten und eine eindeutige, korrekte Strukturierung wissenschaftlicher Arbeit unterstützen. Durch die Beteiligung des Rechenzentrums werden Strukturen geschaffen, die eine parallele, nachhaltige Sicherung der Rohdaten zu den jeweiligen Experimenten erlauben. Durch die Kombination des ELNs mit einem Repositorium, dessen Schnittstelle die Datenstruktur der ELN Inhalte aufgreift, wird es dem Forscher ermöglicht, Daten ohne weitere Vorbereitung auf direktem Weg anderen Forschern zur Verfügung zu stellen. Durch die parallele Entwicklung des ELN und des Repositoriums werden mehrere Aspekte des Forschungsdatenmanagements adressiert. Darüber hinaus ermöglicht dies eine effiziente Suche fachspezifischer Forschungsdaten. Das neue Modell aus Kombination von ELN und Repositorium sieht eine Kombination aus Erfassung und Dokumentation sowie Publikation und Speicherung von Datensätzen vor. Die Indexierung, welche aktuell erst nach der Publikation von Daten über Journale oder Patente stattfindet (z.B. über den Chemical Abstracts Service, CAS), soll schon direkt nach der Entstehung vorgenommen werden können. Damit werden bereits die Rohdaten mit semantischen Informationen sowie Metadaten versehen, die insbesondere bei der Verwendung des OAIS-Referenzmodells (Open Archival Information System) von entscheidender Bedeutung für eine nutzerorientierte Verwendung der archivierten Daten sind. So kann in allen Publikationsprozessen auf eine einheitliche, eindeutige Quelle verwiesen werden. Der freie Zugang und die kostenfreie Nutzung für akademische Forscher sollen in Zukunft die Grundlage für gemeinsames Arbeiten bilden, eine Bereitstellung der Forschungsdaten ermöglichen und den Austausch unter den Wissenschaftlern fördern

Chemotion ELN : an Open Source electronic lab notebook for chemists in academia

The development of an electronic lab notebook (ELN) for researchers working in the field of chemical sciences is presented. The web based application is available as an Open Source software that offers modern solutions for chemical researchers. The Chemotion ELN is equipped with the basic functionalities necessary for the acquisition and processing of chemical data, in particular the work with molecular structures and calculations based on molecular properties. The ELN supports planning, description, storage, and management for the routine work of organic chemists. It also provides tools for communicating and sharing the recorded research data among colleagues. Meeting the requirements of a state of the art research infrastructure, the ELN allows the search for molecules and reactions not only within the user’s data but also in conventional external sources as provided by SciFinder and PubChem. The presented development makes allowance for the growing dependency of scientific activity on the availability of digital information by providing Open Source instruments to record and reuse research data. The current version of the ELN has been using for over half of a year in our chemistry research group, serves as a common infrastructure for chemistry research and enables chemistry researchers to build their own databases of digital information as a prerequisite for the detailed, systematic investigation and evaluation of chemical reactions and mechanisms

The Repository Chemotion: Infrastructure for Sustainable Research in Chemistry

We describe the development of a repository for chemistry research data (called Chemotion) that provides solutions for current challenges to store research data in a feasible manner, allowing the conservation of domain‐specific information in a machine‐readable format. A main advantage of the repository Chemotion is the comprehensive functionality, offering options to collect, prepare and reuse data with discipline specific methods and data processing tools. For selected analytical data, automated procedures are implemented to facilitate the curation of the data. Chemotion provides functions for a feasible data publishing process including automated Digital Object Identifier (DOI) generation and workflows for peer reviewing of the submissions, including embargo settings. The described developments were used to establish a research‐data infrastructure to build a new community‐driven repository as a comprehensive alternative to commercial databases

ÉVALUATION DE L'ENSEIGNEMENT AU PREMIER CYCLE DE L'INSA LYON -- Un chantier de taille, qui demeure ouvert

Dans le cadre de la mise en place de l'évaluation des enseignements au premier cycle de l'INSA Lyon, le principal problème a été de permettre un passage à l'échelle de la démarche, tout en respectant le droit des enseignants à la confidentialité des résultats. Il était également nécessaire d'informer les étudiants et les collègues sur l'intérêt de la démarche, tout en sensibilisant dès le départ sur au temps nécessaire. Cependant, des problèmes demeurent et le groupe de travail continue ses réflexions et sa recherche d'outils pour progresser.Dans le cadre de la mise en place de l'évaluation des enseignements au premier cycle de l'INSA Lyon, le principal problème a été de permettre un passage à l'échelle de la démarche, tout en respectant le droit des enseignants à la confidentialité des résultats. Il était également nécessaire d'informer les étudiants et les collègues sur l'intérêt de la démarche, tout en sensibilisant dès le départ sur au temps nécessaire. Cependant, des problèmes demeurent et le groupe de travail continue ses réflexions et sa recherche d'outils pour progresser

Transformation to Open Data in Chemistry – Making Research Data visible with SMART LAB

Transformation to Open Data in Chemistry – Making Research Data visible with SMART LA