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有機(jī)合成化學(xué)第二章

有機(jī)合成設(shè)計(jì)邏輯推理---逆合成分析法2015有機(jī)合成化學(xué)第二章有機(jī)合成設(shè)計(jì)邏輯推理20151第二章作業(yè)題簡(jiǎn)單表示逆合成分析法的基本思路掌握逆合成分析法下列概念的中英文名稱及含義即:disconection,syntheticprecursor,,disconectionapproach,syntheticequivalent,retron,transform,TGT,TM,SM,EXTGTtree,refunctionalization,FGI,FGR,FGA,FGT.了解切斷碎片的分類了解Corey逆合成分析法的五大策略第二章作業(yè)題簡(jiǎn)單表示逆合成分析法的基本思路2第二章作業(yè)題5.寫出下列反應(yīng)的反向子和轉(zhuǎn)換

1)羥醛縮和反應(yīng);2)Claisen縮和;

3)Michael加成;4)Diels-Alder反應(yīng);

5)烯烴臭氧化水解反應(yīng);6)Grignard反應(yīng);

7)羰基的HCN加成反應(yīng);8)Friedel-Crafts反應(yīng);

9)Mannich反應(yīng);10)Wittig反應(yīng);

11)苯環(huán)上的鹵代反應(yīng);12)Robinsonannulation。6.寫出下列切斷碎片的等效劑

第二章作業(yè)題5.寫出下列反應(yīng)的反向子和轉(zhuǎn)換3第二章作業(yè)題7.嘗試使用切斷法對(duì)下列化合物進(jìn)行逆合成分析,并寫出每步切斷產(chǎn)生的碎片、離子化碎片、對(duì)應(yīng)的等效劑和和合成路線。第二章作業(yè)題7.嘗試使用切斷法對(duì)下列化合物進(jìn)行逆合成分析,42-1有機(jī)合成設(shè)計(jì)及意義

2.1.1有機(jī)合成設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)合成目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)分析,選用或者從眾多的可能的合成途徑中選擇認(rèn)為最有效的作為采用合成路線,這個(gè)過(guò)程就叫做有機(jī)合成設(shè)計(jì),也有很多人叫做合成路線設(shè)計(jì)或者路線設(shè)計(jì)。

OrganicSynthesisDesignSyntheticRouteDesignRouteDesign2-1有機(jī)合成設(shè)計(jì)及意義

2.1.1有機(jī)合成設(shè)計(jì)52.1.2有機(jī)合成的目標(biāo)

有機(jī)合成追求的目標(biāo)是用最有效和最方便的方法制備目標(biāo)化合物。有四個(gè)主要指標(biāo)決定一個(gè)合成的質(zhì)量:途徑越簡(jiǎn)捷越好。原料越便宜易得越好。產(chǎn)率、質(zhì)量越高越好。方法更便捷,廢物污染越小越好。2.1.2有機(jī)合成的目標(biāo)有機(jī)合成追求的目標(biāo)62.1.3有機(jī)合成設(shè)計(jì)的意義一個(gè)合成工作要達(dá)到最為理想的水平,不是隨隨便便就可以做到的,雖然影響的因素很多,但主要的還是取決于所采用的路線。因?yàn)椴捎玫穆肪€合適,很多其他的附屬問題跟著也就迎刃而解了,整個(gè)合成工作就會(huì)顯得精彩無(wú)比。采用的路線不好,有可能會(huì)遇上難以克服的困難,工作可能事倍功半,整個(gè)合成工作顯得拙劣、別扭,甚至合成路線就走不通,是死胡同。實(shí)際工作中,經(jīng)常碰到臨時(shí)改變路線的事例,概莫如次??梢娐肪€對(duì)于合成的成功與否所起的作用。采用什么路線,也即路線設(shè)計(jì),對(duì)于整個(gè)合成工作來(lái)說(shuō)是第一步,是計(jì)劃,是方向,是靈魂,它決定著整個(gè)合成工作走向何處,成功與否,同時(shí)也決定著合成工作達(dá)到的水平。

2.1.3有機(jī)合成設(shè)計(jì)的意義一個(gè)合成工作要達(dá)到最為理想的水7

Synthesismustalwaysbecarriedoutbyplan,andthesyntheticfrontierscanbedefinedonlyintermofthedegreetowhichtherealisticplanningispossibleutilizingalloftheintellectualandphysicaltoolsavailable.---R.B.Woodward,1956Synthesismustalwaysb82.1.4合成事例

A.Willst?tter托品酮的合成1901年,完成的顛茄酮(托品酮,Tropinone)合成,總收率為0.75%。RichardMartinWillst?tter。1915年Noble化學(xué)獎(jiǎng)得主(天然產(chǎn)物中的第一個(gè)化學(xué)獎(jiǎng)。)2.1.4合成事例

A.Willst?tter托品酮9Hofmann降級(jí)法(徹底甲基化法)

胺類經(jīng)徹底甲基化(Exhaustivemethylation)后生成季銨鹽(QuaternaryAmmoniumSalt),再堿化生成季銨堿;季銨堿受熱分解,是脫出胺基上烴基的方法。分解方式視季銨堿結(jié)構(gòu)而定:CH3的H最易失去,RCH2次之,R2CH最難;含有乙基時(shí),優(yōu)先形成乙烯;主要生成取代基最少的烯烴。Hofmann降級(jí)法(徹底甲基化法)胺類經(jīng)徹底102.1.4合成事例

B.Robinson托品酮的合成1917年報(bào)道,yield40%。SirRobertRobinson1947年Noble化學(xué)獎(jiǎng)得主。托品酮的合成奠定了Robinson仿生合成化學(xué)創(chuàng)始人的地位。后來(lái),舍普夫(SchpofC.)等人用緩沖法使反應(yīng)混合物的pH值保持在5,使顛茄酮的收率增加到90%。2.1.4合成事例

B.Robinson托品酮的合成11MannichReaction

甲醛(或其他醛)、氨或胺(通常是伯、仲胺鹽酸鹽)和至少含一個(gè)活性氫的化合物(甲基酮、-酮酸酯、氰基酸酯、硝基烷或含一個(gè)CH的炔等)縮合成酮胺(MannichBase)鹽酸鹽。

反應(yīng)一般在水、乙醇等溶劑中,弱堿性、室溫條件下進(jìn)行。1912年,Mannich報(bào)道此反應(yīng)。反應(yīng)機(jī)理:MannichReaction甲醛(或其他醛)、氨12MannichReactionMannichReaction13

Robinson

utilizedatandemsequenceinasimpleone-potprocedurewhichinvolvestwoconsecutiveMannichreactions:thefirstoneinaninter-andthesecondoneinanintramolecularfashion.Inaway,thetotalsynthesisoftropinonebyRobinsonwasquiteaheadofitstimebothintermsofeleganceandlogic.WiththissynthesisRobinsonintroducedaestheticsintototalsynthesis,andartbecamepartoftheendeavor.Robinsonutilizedatand142.1.4合成事例

C.環(huán)辛四烯的合成1911-1913年Willst?tter合成方法

100Kg石榴皮提取的假石榴堿作原料,最終得3.4Kg環(huán)辛四烯。ReppeReaction(1948年)2.1.4合成事例

C.環(huán)辛四烯的合成191152.1.4合成事典的啟示路線對(duì)合成工作的重要性巧妙路線的藝術(shù)特質(zhì)路線設(shè)計(jì)中策略選用骨架相同或者相近的原料官能團(tuán)轉(zhuǎn)化逐步合成法(StepwiseElongation)片斷組合法(FragmentCondensation)生源合成學(xué)習(xí)應(yīng)用新反應(yīng)的作用2.1.4合成事典的啟示路線對(duì)合成工作的重要性162.1.4學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)的目的學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)不僅僅因?yàn)楹铣陕肪€是合成工作的第一步,也是關(guān)鍵的一步,路線一旦設(shè)計(jì)的拙劣,就無(wú)法取得圓滿的結(jié)果,為此路線設(shè)計(jì)的能力是每個(gè)有機(jī)合成工作者必須具備的。另外,對(duì)于一個(gè)科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),思路正確與否是決定其科研命運(yùn)的緊要因素,而路線設(shè)計(jì)訓(xùn)練正是增強(qiáng)思維能力的一種非常重要的手段。設(shè)計(jì)合成路線,不僅需要運(yùn)用有機(jī)化學(xué)的知識(shí)和技巧,還需要做創(chuàng)造性的思考,在此邏輯推理和直覺判斷都是不可缺少的。反過(guò)來(lái),通過(guò)路線設(shè)計(jì)訓(xùn)練,恰好又能培養(yǎng)這方面的能力。2.1.4學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)的目的學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)不僅僅因?yàn)?72.2Corey的逆合成分析法

(RestrosyntheticAnalysis

)反合成分析理論(AntitheticAnalysis)J.Am.Chem.Soc.1964,84,478.

GeneralMethodsforTheConstructionofComplexMoleculesPure&AppliedChemistry.1967,14(1),19.

TheLogicofChemicalSynthesis,JohnWiley&Sons,Inc.1989.2.2Corey的逆合成分析法

(Restrosynthe182.2.1逆合成分析法基本思路逆合成分析的過(guò)程RestrosyntheticAnalysis.Aproblem-solvingtechniquefortransformingthestructureofasynthetictargetmoleculetoasequenceofprogressivelysimplerstructurealongapathwaywhichutimatelyleadstosimpleorcommerciallyavailablestartingmaterialsforachemicalsynthesis.2.2.1逆合成分析法基本思路逆合成分析的過(guò)程Restro19第一步:對(duì)目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)特征、已知相關(guān)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行收集和分析。

合成目標(biāo)(Synthetictarget,Corey等簡(jiǎn)寫為TGT)

有些書里叫做目標(biāo)分子(TargetMolecule,簡(jiǎn)寫為TM)第二步:根據(jù)某反應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化特征,對(duì)TGT的某一個(gè)或多個(gè)化學(xué)鍵進(jìn)行想象中的切斷(Disconnection),產(chǎn)生比TGT結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單或者更小的一個(gè)或多個(gè)化合物(Corey稱之為合成前體syntheticprecursor)。這個(gè)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)換(transform)。第三步:再對(duì)得到的前體在進(jìn)行類似的分析、切斷、轉(zhuǎn)換,又得到前體的前體(結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的化合物),這樣的轉(zhuǎn)換進(jìn)行下去,直到獲得的前體是簡(jiǎn)單的有商品出售的有機(jī)化合物為止,即最后一個(gè)前體即是原料(StartingMaterial,簡(jiǎn)稱為SM)。第一步:對(duì)目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)特征、已知相關(guān)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行收集和分析202.2.2切斷(Disconnection

)

逆合成分析的切斷是人為想象的,切斷產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碎片可以不是穩(wěn)定存在的結(jié)構(gòu)。切斷又不是任意的,結(jié)構(gòu)碎片必須能通過(guò)已知或者合理且有可能實(shí)現(xiàn)的操作連接起來(lái)。結(jié)構(gòu)碎片可以不是穩(wěn)定存在的,就是說(shuō)它們根本不可能直接作為原料來(lái)投入反應(yīng)的。那么實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)該是與之相對(duì)應(yīng)的、能夠起相同的反應(yīng)功能的試劑或化合物,稱為合成等當(dāng)體或合成等效劑(Syntheticequivalent)。

成鍵電子對(duì)如何分配?

equivalent2.2.2切斷(Disconnection)21TheBondPolarizationModel

ThesitesmarkeddrepresentdonorsitesornuclephilicatomsThesitesmarkedaareacceptorsitesandelectrophilic

atomsBondpolarizationinducedbytheheteroatomextendsdownthecarbonchainduetotheusualinductiveeffectsthatareacombinationofthrough-spaceandthrough-bondeffects.Theelectrophiliccarbon(C1)adjacenttoXisdesignatedanacceptoratomsinceproximitytotheelectronegativeatom(X)inducestheoppositepolarity.Similarly,C2isadonoratoms,butweakerthanX,andC3isaweakacceptoratom.Asapracticalmatter,theeffectisnegligiblebeyondC4andwillignored.TheBondPolarizationModelTh22

單從C-C切斷來(lái)看,成鍵電子對(duì)歸屬不同,可產(chǎn)生四種結(jié)構(gòu)碎片:正電性的稱為受體碎片(acceptorfragment)或簡(jiǎn)化為a;負(fù)電性的稱為供體碎片(donor

fragment)或簡(jiǎn)化為d;自由基的稱為自由基碎片(radical

fragment)或簡(jiǎn)化為r;中性的稱為電子碎片(electron

fragment)或簡(jiǎn)化為e。(周環(huán)反應(yīng)中)。由于絕大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)是極性或離子性反應(yīng),所以a和d合成子特別重要。

FragmentFragment合成子SynthonEquivalent等效劑等效劑等于在碎片的非成鍵電子對(duì)處引入電性相反的取代基單從C-C切斷來(lái)看,成鍵電子對(duì)歸屬不同,可23FragmentEquivalentFragmentEquivalentPhCH2+PhCH2BrPhCH2-PhCH2MgBrCH3CH2+CH3CH2BrCH3CH2-CH3CH2MgBrPhCH2CH+-OHPhCH2CHOCH3CH2CH+-OHCH3CH2CHO??DisconnectionApproach切斷法

FragmentEquivalentFragmentEqui24FragmentsIonicFragmentsEquivalentsItisoftendifficulttohandleandprepareα-chloroketoneEnolatealkylationisperferedFragmentsIonicFragmentsEquiv25Thefollowroutecanbeobtainedbytheretrosynthesisbasedondisconnection2.Theroute1isconsideredbetterthantheroute2sinceitinvolvessimplereagentsandisshorter.作業(yè):列出此路線逆合成中的切斷碎片和對(duì)應(yīng)的等效劑Thefollowroutecanbeobtain262.2.3合成樹和合成策略

由于一個(gè)TGT可考慮切斷的化學(xué)鍵會(huì)不止一個(gè),轉(zhuǎn)換可能不止一種情況,所以產(chǎn)生的前體會(huì)不止一個(gè)。當(dāng)然前體也會(huì)有這種情況,即可能會(huì)產(chǎn)生多個(gè)前體的前體。這樣分析的結(jié)果是得到一個(gè)合成樹(SyntheticTree,Corey稱之為Ex-TargetTree或者EXTGTtree)。

為了不至于產(chǎn)生這樣的結(jié)果,需要引入一些對(duì)分析具有指導(dǎo)性、指向性的要點(diǎn),這些東西Corey稱之為逆合成分析的策略(Strategiesforcontrolandguidanceinretrosyntheticanalysis)。這些策略確切地說(shuō)就是用來(lái)給于逆合成分析時(shí)的啟發(fā),簡(jiǎn)化合成問題,旨在得到最有效合理的一條反應(yīng)路線。2.2.3合成樹和合成策略由于一個(gè)TGT可272.2.4轉(zhuǎn)換(Transform)

和反向子(Retron)Transform.Theexactreverseofasyntheticreactionsuchthatwhenappliedtothestructureofareactionproductitresultsinthegenerationofreactantstructure(s).

切斷產(chǎn)生碎片并找到等效劑(合成前體)的過(guò)程。Retron.Theminimalsubstructuralelementinatargetstructurewhichkeysthedirectapplicationofatransformtogenerateasyntheticprecursor.

反向子,反合成元,即發(fā)生轉(zhuǎn)換所涉及到的最小的結(jié)構(gòu)單元。

2.2.4轉(zhuǎn)換(Transform)

28Diels-AlderReaction

二烯合成(DieneSynthesis)

含有雙鍵或三鍵的不飽和化合物能與鏈狀或環(huán)狀的含共軛雙鍵系的化合物起1,4加成反應(yīng),生成六員的環(huán)烯化合物。反應(yīng)極易進(jìn)行,甚至不需催化劑,加熱即可,而且產(chǎn)率高。

共軛雙鍵系化合物,簡(jiǎn)稱二烯物(Diene),單不飽和鍵的化合物簡(jiǎn)稱親二烯物(Dienophile)。協(xié)同反應(yīng)過(guò)渡態(tài)要求雙烯采用S-順式構(gòu)象。二烯物和親二烯物平行接近優(yōu)先內(nèi)式(endo)過(guò)渡態(tài)。Diels-AlderReaction

二烯合成(Di29含有吸電子基團(tuán)的親二烯物和含有給電子基團(tuán)的二烯物反應(yīng)比較容易進(jìn)行。含有吸電子基團(tuán)的親二烯物和含有給電子基團(tuán)的二烯物反應(yīng)比較容易30含有給電子基團(tuán)的親二烯物,反應(yīng)難以進(jìn)行。單獨(dú)的二烯和親二烯物也難反應(yīng)。環(huán)中的雙烯含有給電子基團(tuán)的親二烯物,反應(yīng)難以進(jìn)行。單獨(dú)的二烯和親二烯物31分子內(nèi)DA反應(yīng)分子內(nèi)DA反應(yīng)32

RetronofDiels-AlderTf

由此可見,D-A轉(zhuǎn)換會(huì)有很多種,這樣的Retron就會(huì)有許多回推結(jié)果,像這樣的Retron,Corey稱之為SupraRetron。

Astucturalsubunitintargetmoleculewhichconsistsnotonlyofacompleteretronforaparticulartransformbutalsoofadditionalstructuralelementswhichsignaltheapplicabilityandeffectivenessofthattransform.Asupraretroncontainsancillarykeyinggroupinadditiontothoseofthebasicorminimalretron.RetronofDiels-AlderTf33CatalyticHydrogenationTfSimmons-SmithTf

TGT中并沒有Retron,雖有六員環(huán)但沒有了雙鍵。但是如果再利用一些Tf將之轉(zhuǎn)變一下,就會(huì)出現(xiàn)Retron,而容易回推。像這樣的情況,Corey稱之為PartialRetron(不完全反向子)CatalyticHydrogenationTfSimm34OR

?Diels-Alder反應(yīng)是通過(guò)環(huán)狀過(guò)渡態(tài)協(xié)同并按順式原理(即雙烯及親雙烯的立體化學(xué)仍然保留在加成物中)進(jìn)行的?!蘋RDiels-Alder反應(yīng)是通過(guò)環(huán)狀過(guò)渡態(tài)協(xié)35一些重要C-C鍵變化的轉(zhuǎn)換

這些轉(zhuǎn)換共同特點(diǎn):分子骨架(molecularskeleton)發(fā)生了變化。一些重要C-C鍵變化的轉(zhuǎn)換這些轉(zhuǎn)換共同特點(diǎn):36

這些轉(zhuǎn)換都是以H取代了官能團(tuán),沒有發(fā)生分子骨架的變化,同樣可以起到簡(jiǎn)化TGT的作用。有些轉(zhuǎn)換并不能簡(jiǎn)化TGT的結(jié)構(gòu),相反有時(shí)還會(huì)增加TGT的復(fù)雜性,但是這個(gè)轉(zhuǎn)換卻會(huì)引起下步轉(zhuǎn)換的容易進(jìn)行,即轉(zhuǎn)換是將PartialRetron復(fù)原、完善的過(guò)程。這些轉(zhuǎn)換的使用非常像幾何的輔助線,正所謂“以退為進(jìn)”,先復(fù)雜后簡(jiǎn)單。C-X鍵變化的轉(zhuǎn)換這些轉(zhuǎn)換都是以H取代了官能團(tuán),沒有發(fā)生分子骨架37分子骨架C-C鍵和官能團(tuán)均變化的轉(zhuǎn)換ClaisenRearrangementTfBeckmannRearrangementTfPinacolRearrangementTfPrecursor(S)TransformRetronTGT分子骨架C-C鍵和官能團(tuán)均變化的轉(zhuǎn)換ClaisenRear382.2.5再官能團(tuán)化和官能團(tuán)互換回推時(shí),官能團(tuán)往往需要改變,這類轉(zhuǎn)化統(tǒng)稱為再官能團(tuán)化(Refunctionalization)。官能團(tuán)互換(FGI,F(xiàn)unctionalGroupInterchange)2.2.5再官能團(tuán)化和官能團(tuán)互換回推時(shí),官能團(tuán)往往需要改變39

TGT中的官能團(tuán)通過(guò)移位來(lái)使回推簡(jiǎn)化。尤其是雙鍵移位,可導(dǎo)致多種轉(zhuǎn)換。這樣的轉(zhuǎn)換稱為官能團(tuán)移位FGT(FunctionalGroupTranspose)。TGT中的官能團(tuán)通過(guò)移位來(lái)使回推簡(jiǎn)化。尤其是雙40

有時(shí)為了完成轉(zhuǎn)換要引入新的或者除去原來(lái)的結(jié)構(gòu)元素,當(dāng)引入新的官能團(tuán)時(shí),轉(zhuǎn)換稱之為官能團(tuán)引入(FGA,FunctionalGroupAddition);當(dāng)除去原來(lái)的官能團(tuán)時(shí),稱之為官能團(tuán)除去(FGR,FunctionalGroupRemovement)。有時(shí)為了完成轉(zhuǎn)換要引入新的或者除去原來(lái)的結(jié)構(gòu)元412.2.5Corey五大策略

基于轉(zhuǎn)換策略(Transform-basedStrategies)首先盡可能從目標(biāo)分子中尋找Retron,尤其是SupraRetron,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵轉(zhuǎn)換(PowerfulTf.)結(jié)構(gòu)—目標(biāo)策略(structure-goalstrategies)從TGT的結(jié)構(gòu)中,認(rèn)出可能的起始原料或者關(guān)鍵的合成中間體,將會(huì)大大的縮小逆合成分析的范圍。拓?fù)溥壿嫴呗裕═opologicalStrategies)首先要切斷一些特殊的鍵(環(huán)或橋鍵),對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換往往是分子重排反應(yīng),起到較大的簡(jiǎn)化作用。立體化學(xué)策略(stereochemicalstrategies)利用特定的立體化學(xué)Tf或者減少立體中心。官能團(tuán)導(dǎo)向策略(Functionalgroup-basedstrategies)逆合成分析重點(diǎn)考慮TGT的FG,進(jìn)行再官能團(tuán)化,像FGI、FGT、FGA、FGR,引入控制和導(dǎo)向因素。2.2.5Corey五大策略基于轉(zhuǎn)換策略(Transfo42合成與逆合成分析過(guò)程對(duì)比合成逆合成分析合成是實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際的操作過(guò)程逆合成分析是反向的邏輯推理單箭頭表示以雙箭頭表示過(guò)程成為反應(yīng)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)換起始原料中的特定活性基團(tuán)是反應(yīng)的關(guān)鍵,它使反應(yīng)物活化以完成活化。過(guò)程相應(yīng)的亞單元或反向子是轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)換是用在目標(biāo)分子上的。通過(guò)反應(yīng)使SM發(fā)生骨架和官能團(tuán)的變化,逐步復(fù)雜而接近TGT依靠轉(zhuǎn)化和策略選擇前體,逐步簡(jiǎn)單而接近SM合成與逆合成分析過(guò)程對(duì)比合成逆合成分析合成是實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際的操432.2.6計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成設(shè)計(jì)(CAOS)ComputerAssistedOrganicSynthesis:查閱化學(xué)合成文獻(xiàn)或從反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索已知反應(yīng);幫助設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)合成路線;實(shí)現(xiàn)合成操作的部分自動(dòng)化乃至全自動(dòng)化;幫助有機(jī)化學(xué)家管理實(shí)驗(yàn)室;輔助有機(jī)合成的教學(xué)。2.2.6計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成設(shè)計(jì)(CAOS)Comput44

1963年,G.E.Uleduts最早提出計(jì)算機(jī)推導(dǎo)目標(biāo)分子的各種可能合成路線的設(shè)想。

1969年,Corey和他的學(xué)生W.T.Wipke編寫并成功運(yùn)行了第一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)程序(OCSSD)(OrganicChemicalSynthesisSimulation的縮寫)。OCSS的建立,標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)這一交叉學(xué)科的誕生。該系統(tǒng)經(jīng)Corey研究組的不斷改進(jìn),發(fā)展成為后來(lái)的LHASA系統(tǒng)。

CAOS屬于專家系統(tǒng)軟件,其實(shí)質(zhì)是,通過(guò)分析合成化學(xué)家在整個(gè)合成工作中扮演的角色及其邏輯思維過(guò)程,并將其條理化,總結(jié)出一些通用的合成策略和實(shí)現(xiàn)這些策略所用的分析方式,同時(shí)將之以一定的形式進(jìn)行編碼輸入計(jì)算機(jī),用計(jì)算機(jī)模擬某些“智能”,推導(dǎo)合成路線。目前,發(fā)表的CAOS專家系統(tǒng)軟件約有50多個(gè)。比較有名的有:Wipke的SECS,Barone的SOS,J.Ugi的CICLOPS和EROS,Gelernter的SYNCHEM,Hendrickson的SYNGEN等。中國(guó)科技大學(xué)張懋森教授的USTC

1963年,G.E.Uleduts最早提出計(jì)算45

根據(jù)系統(tǒng)推理機(jī)制的差異,可分為逆合成型和合成型。逆合成型是按逆合成分析法的基本思路,利用知識(shí)庫(kù)中的反應(yīng),推出原料。合成型是從原料開始,經(jīng)推理而得到合成路線。根據(jù)系統(tǒng)是否需要已知反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù),可分為經(jīng)驗(yàn)型和非經(jīng)驗(yàn)型。根據(jù)系統(tǒng)是否需要用戶干預(yù),可分為一步與多步程序。一步程序運(yùn)行時(shí),由用戶確定合成策略,并選擇對(duì)何種前體進(jìn)行進(jìn)一步研究。多步程序運(yùn)行時(shí)無(wú)需用戶干預(yù),只需輸入TGT,程序便自動(dòng)完成路線設(shè)計(jì)。

LHASA系統(tǒng)屬于逆合成型的、經(jīng)驗(yàn)型的一步程序。

LHASA提供6種策略。用戶選擇一種策略,系統(tǒng)即開始對(duì)TGT進(jìn)行逆合成分析。首先,從知識(shí)庫(kù)中找出關(guān)鍵Retron與TGT匹配,若成功,即實(shí)施Tf,產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)Precursor。然后由用戶再選擇有希望的Precursor逐一進(jìn)行逆合成分析。最終結(jié)果是EXTGTtree,再由用戶選擇擬采用的合成路線。

LHASA是目前唯一獲得工業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)推理機(jī)制的差異,可分為逆合成型和合成型46J.Chem.Inf.Model.,Vol.49,No.3,2009,593-602J.Chem.Inf.Model.,Vol.49,472.2.7Corey簡(jiǎn)介

Elias.JamesCorey伊萊亞斯·詹姆士·科里1928年7月12日生于美國(guó)馬薩諸塞州的梅休因。1945年17歲進(jìn)入麻省理工學(xué)院學(xué)習(xí),專業(yè)是電機(jī)工程,后來(lái),通過(guò)選修化學(xué)方面的課程而產(chǎn)生興趣,因此選擇有機(jī)合成作為自己的終身職業(yè)。大學(xué)畢業(yè)后,就成為約翰·G希恩指導(dǎo)下的研究生,為毒霉素的人工合成這一不朽的工作作出了貢獻(xiàn)。1951年23歲獲取麻省理工學(xué)院博士學(xué)位。1951年—1959年再美國(guó)伊利諾斯大學(xué)工作。1959年31歲起任Harvard大學(xué)教授至今。從此就致力于天然產(chǎn)物的人工化學(xué)合成。到目前為止,他的小組已合成了成百種重要的天然產(chǎn)物,包括萜類化合物、生物堿、激素、抗生素、毒素等。主要著名的合成工作有:赤霉酸、銀杏內(nèi)酯、前列腺素等。1964年提出逆合成分析法。1969年與Wipke完成OCSS。1990年10月17日被瑞典皇家科學(xué)院授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),是年62歲,以表彰他在有機(jī)合成的理論和方法學(xué)方面的貢獻(xiàn)和眾多天然物的合成。2.2.7Corey簡(jiǎn)介Elias.JamesCore48有機(jī)合成化學(xué)第二章

有機(jī)合成設(shè)計(jì)邏輯推理---逆合成分析法2015有機(jī)合成化學(xué)第二章有機(jī)合成設(shè)計(jì)邏輯推理201549第二章作業(yè)題簡(jiǎn)單表示逆合成分析法的基本思路掌握逆合成分析法下列概念的中英文名稱及含義即:disconection,syntheticprecursor,,disconectionapproach,syntheticequivalent,retron,transform,TGT,TM,SM,EXTGTtree,refunctionalization,FGI,FGR,FGA,FGT.了解切斷碎片的分類了解Corey逆合成分析法的五大策略第二章作業(yè)題簡(jiǎn)單表示逆合成分析法的基本思路50第二章作業(yè)題5.寫出下列反應(yīng)的反向子和轉(zhuǎn)換

1)羥醛縮和反應(yīng);2)Claisen縮和;

3)Michael加成;4)Diels-Alder反應(yīng);

5)烯烴臭氧化水解反應(yīng);6)Grignard反應(yīng);

7)羰基的HCN加成反應(yīng);8)Friedel-Crafts反應(yīng);

9)Mannich反應(yīng);10)Wittig反應(yīng);

11)苯環(huán)上的鹵代反應(yīng);12)Robinsonannulation。6.寫出下列切斷碎片的等效劑

第二章作業(yè)題5.寫出下列反應(yīng)的反向子和轉(zhuǎn)換51第二章作業(yè)題7.嘗試使用切斷法對(duì)下列化合物進(jìn)行逆合成分析,并寫出每步切斷產(chǎn)生的碎片、離子化碎片、對(duì)應(yīng)的等效劑和和合成路線。第二章作業(yè)題7.嘗試使用切斷法對(duì)下列化合物進(jìn)行逆合成分析,522-1有機(jī)合成設(shè)計(jì)及意義

2.1.1有機(jī)合成設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)合成目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)分析,選用或者從眾多的可能的合成途徑中選擇認(rèn)為最有效的作為采用合成路線,這個(gè)過(guò)程就叫做有機(jī)合成設(shè)計(jì),也有很多人叫做合成路線設(shè)計(jì)或者路線設(shè)計(jì)。

OrganicSynthesisDesignSyntheticRouteDesignRouteDesign2-1有機(jī)合成設(shè)計(jì)及意義

2.1.1有機(jī)合成設(shè)計(jì)532.1.2有機(jī)合成的目標(biāo)

有機(jī)合成追求的目標(biāo)是用最有效和最方便的方法制備目標(biāo)化合物。有四個(gè)主要指標(biāo)決定一個(gè)合成的質(zhì)量:途徑越簡(jiǎn)捷越好。原料越便宜易得越好。產(chǎn)率、質(zhì)量越高越好。方法更便捷,廢物污染越小越好。2.1.2有機(jī)合成的目標(biāo)有機(jī)合成追求的目標(biāo)542.1.3有機(jī)合成設(shè)計(jì)的意義一個(gè)合成工作要達(dá)到最為理想的水平,不是隨隨便便就可以做到的,雖然影響的因素很多,但主要的還是取決于所采用的路線。因?yàn)椴捎玫穆肪€合適,很多其他的附屬問題跟著也就迎刃而解了,整個(gè)合成工作就會(huì)顯得精彩無(wú)比。采用的路線不好,有可能會(huì)遇上難以克服的困難,工作可能事倍功半,整個(gè)合成工作顯得拙劣、別扭,甚至合成路線就走不通,是死胡同。實(shí)際工作中,經(jīng)常碰到臨時(shí)改變路線的事例,概莫如次??梢娐肪€對(duì)于合成的成功與否所起的作用。采用什么路線,也即路線設(shè)計(jì),對(duì)于整個(gè)合成工作來(lái)說(shuō)是第一步,是計(jì)劃,是方向,是靈魂,它決定著整個(gè)合成工作走向何處,成功與否,同時(shí)也決定著合成工作達(dá)到的水平。

2.1.3有機(jī)合成設(shè)計(jì)的意義一個(gè)合成工作要達(dá)到最為理想的水55

Synthesismustalwaysbecarriedoutbyplan,andthesyntheticfrontierscanbedefinedonlyintermofthedegreetowhichtherealisticplanningispossibleutilizingalloftheintellectualandphysicaltoolsavailable.---R.B.Woodward,1956Synthesismustalwaysb562.1.4合成事例

A.Willst?tter托品酮的合成1901年,完成的顛茄酮(托品酮,Tropinone)合成,總收率為0.75%。RichardMartinWillst?tter。1915年Noble化學(xué)獎(jiǎng)得主(天然產(chǎn)物中的第一個(gè)化學(xué)獎(jiǎng)。)2.1.4合成事例

A.Willst?tter托品酮57Hofmann降級(jí)法(徹底甲基化法)

胺類經(jīng)徹底甲基化(Exhaustivemethylation)后生成季銨鹽(QuaternaryAmmoniumSalt),再堿化生成季銨堿;季銨堿受熱分解,是脫出胺基上烴基的方法。分解方式視季銨堿結(jié)構(gòu)而定:CH3的H最易失去,RCH2次之,R2CH最難;含有乙基時(shí),優(yōu)先形成乙烯;主要生成取代基最少的烯烴。Hofmann降級(jí)法(徹底甲基化法)胺類經(jīng)徹底582.1.4合成事例

B.Robinson托品酮的合成1917年報(bào)道,yield40%。SirRobertRobinson1947年Noble化學(xué)獎(jiǎng)得主。托品酮的合成奠定了Robinson仿生合成化學(xué)創(chuàng)始人的地位。后來(lái),舍普夫(SchpofC.)等人用緩沖法使反應(yīng)混合物的pH值保持在5,使顛茄酮的收率增加到90%。2.1.4合成事例

B.Robinson托品酮的合成59MannichReaction

甲醛(或其他醛)、氨或胺(通常是伯、仲胺鹽酸鹽)和至少含一個(gè)活性氫的化合物(甲基酮、-酮酸酯、氰基酸酯、硝基烷或含一個(gè)CH的炔等)縮合成酮胺(MannichBase)鹽酸鹽。

反應(yīng)一般在水、乙醇等溶劑中,弱堿性、室溫條件下進(jìn)行。1912年,Mannich報(bào)道此反應(yīng)。反應(yīng)機(jī)理:MannichReaction甲醛(或其他醛)、氨60MannichReactionMannichReaction61

Robinson

utilizedatandemsequenceinasimpleone-potprocedurewhichinvolvestwoconsecutiveMannichreactions:thefirstoneinaninter-andthesecondoneinanintramolecularfashion.Inaway,thetotalsynthesisoftropinonebyRobinsonwasquiteaheadofitstimebothintermsofeleganceandlogic.WiththissynthesisRobinsonintroducedaestheticsintototalsynthesis,andartbecamepartoftheendeavor.Robinsonutilizedatand622.1.4合成事例

C.環(huán)辛四烯的合成1911-1913年Willst?tter合成方法

100Kg石榴皮提取的假石榴堿作原料,最終得3.4Kg環(huán)辛四烯。ReppeReaction(1948年)2.1.4合成事例

C.環(huán)辛四烯的合成191632.1.4合成事典的啟示路線對(duì)合成工作的重要性巧妙路線的藝術(shù)特質(zhì)路線設(shè)計(jì)中策略選用骨架相同或者相近的原料官能團(tuán)轉(zhuǎn)化逐步合成法(StepwiseElongation)片斷組合法(FragmentCondensation)生源合成學(xué)習(xí)應(yīng)用新反應(yīng)的作用2.1.4合成事典的啟示路線對(duì)合成工作的重要性642.1.4學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)的目的學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)不僅僅因?yàn)楹铣陕肪€是合成工作的第一步,也是關(guān)鍵的一步,路線一旦設(shè)計(jì)的拙劣,就無(wú)法取得圓滿的結(jié)果,為此路線設(shè)計(jì)的能力是每個(gè)有機(jī)合成工作者必須具備的。另外,對(duì)于一個(gè)科學(xué)工作者來(lái)說(shuō),思路正確與否是決定其科研命運(yùn)的緊要因素,而路線設(shè)計(jì)訓(xùn)練正是增強(qiáng)思維能力的一種非常重要的手段。設(shè)計(jì)合成路線,不僅需要運(yùn)用有機(jī)化學(xué)的知識(shí)和技巧,還需要做創(chuàng)造性的思考,在此邏輯推理和直覺判斷都是不可缺少的。反過(guò)來(lái),通過(guò)路線設(shè)計(jì)訓(xùn)練,恰好又能培養(yǎng)這方面的能力。2.1.4學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)的目的學(xué)習(xí)有機(jī)合成設(shè)計(jì)不僅僅因?yàn)?52.2Corey的逆合成分析法

(RestrosyntheticAnalysis

)反合成分析理論(AntitheticAnalysis)J.Am.Chem.Soc.1964,84,478.

GeneralMethodsforTheConstructionofComplexMoleculesPure&AppliedChemistry.1967,14(1),19.

TheLogicofChemicalSynthesis,JohnWiley&Sons,Inc.1989.2.2Corey的逆合成分析法

(Restrosynthe662.2.1逆合成分析法基本思路逆合成分析的過(guò)程RestrosyntheticAnalysis.Aproblem-solvingtechniquefortransformingthestructureofasynthetictargetmoleculetoasequenceofprogressivelysimplerstructurealongapathwaywhichutimatelyleadstosimpleorcommerciallyavailablestartingmaterialsforachemicalsynthesis.2.2.1逆合成分析法基本思路逆合成分析的過(guò)程Restro67第一步:對(duì)目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)特征、已知相關(guān)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行收集和分析。

合成目標(biāo)(Synthetictarget,Corey等簡(jiǎn)寫為TGT)

有些書里叫做目標(biāo)分子(TargetMolecule,簡(jiǎn)寫為TM)第二步:根據(jù)某反應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化特征,對(duì)TGT的某一個(gè)或多個(gè)化學(xué)鍵進(jìn)行想象中的切斷(Disconnection),產(chǎn)生比TGT結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單或者更小的一個(gè)或多個(gè)化合物(Corey稱之為合成前體syntheticprecursor)。這個(gè)過(guò)程稱為轉(zhuǎn)換(transform)。第三步:再對(duì)得到的前體在進(jìn)行類似的分析、切斷、轉(zhuǎn)換,又得到前體的前體(結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的化合物),這樣的轉(zhuǎn)換進(jìn)行下去,直到獲得的前體是簡(jiǎn)單的有商品出售的有機(jī)化合物為止,即最后一個(gè)前體即是原料(StartingMaterial,簡(jiǎn)稱為SM)。第一步:對(duì)目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)特征、已知相關(guān)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行收集和分析682.2.2切斷(Disconnection

)

逆合成分析的切斷是人為想象的,切斷產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碎片可以不是穩(wěn)定存在的結(jié)構(gòu)。切斷又不是任意的,結(jié)構(gòu)碎片必須能通過(guò)已知或者合理且有可能實(shí)現(xiàn)的操作連接起來(lái)。結(jié)構(gòu)碎片可以不是穩(wěn)定存在的,就是說(shuō)它們根本不可能直接作為原料來(lái)投入反應(yīng)的。那么實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)該是與之相對(duì)應(yīng)的、能夠起相同的反應(yīng)功能的試劑或化合物,稱為合成等當(dāng)體或合成等效劑(Syntheticequivalent)。

成鍵電子對(duì)如何分配?

equivalent2.2.2切斷(Disconnection)69TheBondPolarizationModel

ThesitesmarkeddrepresentdonorsitesornuclephilicatomsThesitesmarkedaareacceptorsitesandelectrophilic

atomsBondpolarizationinducedbytheheteroatomextendsdownthecarbonchainduetotheusualinductiveeffectsthatareacombinationofthrough-spaceandthrough-bondeffects.Theelectrophiliccarbon(C1)adjacenttoXisdesignatedanacceptoratomsinceproximitytotheelectronegativeatom(X)inducestheoppositepolarity.Similarly,C2isadonoratoms,butweakerthanX,andC3isaweakacceptoratom.Asapracticalmatter,theeffectisnegligiblebeyondC4andwillignored.TheBondPolarizationModelTh70

單從C-C切斷來(lái)看,成鍵電子對(duì)歸屬不同,可產(chǎn)生四種結(jié)構(gòu)碎片:正電性的稱為受體碎片(acceptorfragment)或簡(jiǎn)化為a;負(fù)電性的稱為供體碎片(donor

fragment)或簡(jiǎn)化為d;自由基的稱為自由基碎片(radical

fragment)或簡(jiǎn)化為r;中性的稱為電子碎片(electron

fragment)或簡(jiǎn)化為e。(周環(huán)反應(yīng)中)。由于絕大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)是極性或離子性反應(yīng),所以a和d合成子特別重要。

FragmentFragment合成子SynthonEquivalent等效劑等效劑等于在碎片的非成鍵電子對(duì)處引入電性相反的取代基單從C-C切斷來(lái)看,成鍵電子對(duì)歸屬不同,可71FragmentEquivalentFragmentEquivalentPhCH2+PhCH2BrPhCH2-PhCH2MgBrCH3CH2+CH3CH2BrCH3CH2-CH3CH2MgBrPhCH2CH+-OHPhCH2CHOCH3CH2CH+-OHCH3CH2CHO??DisconnectionApproach切斷法

FragmentEquivalentFragmentEqui72FragmentsIonicFragmentsEquivalentsItisoftendifficulttohandleandprepareα-chloroketoneEnolatealkylationisperferedFragmentsIonicFragmentsEquiv73Thefollowroutecanbeobtainedbytheretrosynthesisbasedondisconnection2.Theroute1isconsideredbetterthantheroute2sinceitinvolvessimplereagentsandisshorter.作業(yè):列出此路線逆合成中的切斷碎片和對(duì)應(yīng)的等效劑Thefollowroutecanbeobtain742.2.3合成樹和合成策略

由于一個(gè)TGT可考慮切斷的化學(xué)鍵會(huì)不止一個(gè),轉(zhuǎn)換可能不止一種情況,所以產(chǎn)生的前體會(huì)不止一個(gè)。當(dāng)然前體也會(huì)有這種情況,即可能會(huì)產(chǎn)生多個(gè)前體的前體。這樣分析的結(jié)果是得到一個(gè)合成樹(SyntheticTree,Corey稱之為Ex-TargetTree或者EXTGTtree)。

為了不至于產(chǎn)生這樣的結(jié)果,需要引入一些對(duì)分析具有指導(dǎo)性、指向性的要點(diǎn),這些東西Corey稱之為逆合成分析的策略(Strategiesforcontrolandguidanceinretrosyntheticanalysis)。這些策略確切地說(shuō)就是用來(lái)給于逆合成分析時(shí)的啟發(fā),簡(jiǎn)化合成問題,旨在得到最有效合理的一條反應(yīng)路線。2.2.3合成樹和合成策略由于一個(gè)TGT可752.2.4轉(zhuǎn)換(Transform)

和反向子(Retron)Transform.Theexactreverseofasyntheticreactionsuchthatwhenappliedtothestructureofareactionproductitresultsinthegenerationofreactantstructure(s).

切斷產(chǎn)生碎片并找到等效劑(合成前體)的過(guò)程。Retron.Theminimalsubstructuralelementinatargetstructurewhichkeysthedirectapplicationofatransformtogenerateasyntheticprecursor.

反向子,反合成元,即發(fā)生轉(zhuǎn)換所涉及到的最小的結(jié)構(gòu)單元。

2.2.4轉(zhuǎn)換(Transform)

76Diels-AlderReaction

二烯合成(DieneSynthesis)

含有雙鍵或三鍵的不飽和化合物能與鏈狀或環(huán)狀的含共軛雙鍵系的化合物起1,4加成反應(yīng),生成六員的環(huán)烯化合物。反應(yīng)極易進(jìn)行,甚至不需催化劑,加熱即可,而且產(chǎn)率高。

共軛雙鍵系化合物,簡(jiǎn)稱二烯物(Diene),單不飽和鍵的化合物簡(jiǎn)稱親二烯物(Dienophile)。協(xié)同反應(yīng)過(guò)渡態(tài)要求雙烯采用S-順式構(gòu)象。二烯物和親二烯物平行接近優(yōu)先內(nèi)式(endo)過(guò)渡態(tài)。Diels-AlderReaction

二烯合成(Di77含有吸電子基團(tuán)的親二烯物和含有給電子基團(tuán)的二烯物反應(yīng)比較容易進(jìn)行。含有吸電子基團(tuán)的親二烯物和含有給電子基團(tuán)的二烯物反應(yīng)比較容易78含有給電子基團(tuán)的親二烯物,反應(yīng)難以進(jìn)行。單獨(dú)的二烯和親二烯物也難反應(yīng)。環(huán)中的雙烯含有給電子基團(tuán)的親二烯物,反應(yīng)難以進(jìn)行。單獨(dú)的二烯和親二烯物79分子內(nèi)DA反應(yīng)分子內(nèi)DA反應(yīng)80

RetronofDiels-AlderTf

由此可見,D-A轉(zhuǎn)換會(huì)有很多種,這樣的Retron就會(huì)有許多回推結(jié)果,像這樣的Retron,Corey稱之為SupraRetron。

Astucturalsubunitintargetmoleculewhichconsistsnotonlyofacompleteretronforaparticulartransformbutalsoofadditionalstructuralelementswhichsignaltheapplicabilityandeffectivenessofthattransform.Asupraretroncontainsancillarykeyinggroupinadditiontothoseofthebasicorminimalretron.RetronofDiels-AlderTf81CatalyticHydrogenationTfSimmons-SmithTf

TGT中并沒有Retron,雖有六員環(huán)但沒有了雙鍵。但是如果再利用一些Tf將之轉(zhuǎn)變一下,就會(huì)出現(xiàn)Retron,而容易回推。像這樣的情況,Corey稱之為PartialRetron(不完全反向子)CatalyticHydrogenationTfSimm82OR

?Diels-Alder反應(yīng)是通過(guò)環(huán)狀過(guò)渡態(tài)協(xié)同并按順式原理(即雙烯及親雙烯的立體化學(xué)仍然保留在加成物中)進(jìn)行的?!蘋RDiels-Alder反應(yīng)是通過(guò)環(huán)狀過(guò)渡態(tài)協(xié)83一些重要C-C鍵變化的轉(zhuǎn)換

這些轉(zhuǎn)換共同特點(diǎn):分子骨架(molecularskeleton)發(fā)生了變化。一些重要C-C鍵變化的轉(zhuǎn)換這些轉(zhuǎn)換共同特點(diǎn):84

這些轉(zhuǎn)換都是以H取代了官能團(tuán),沒有發(fā)生分子骨架的變化,同樣可以起到簡(jiǎn)化TGT的作用。有些轉(zhuǎn)換并不能簡(jiǎn)化TGT的結(jié)構(gòu),相反有時(shí)還會(huì)增加TGT的復(fù)雜性,但是這個(gè)轉(zhuǎn)換卻會(huì)引起下步轉(zhuǎn)換的容易進(jìn)行,即轉(zhuǎn)換是將PartialRetron復(fù)原、完善的過(guò)程。這些轉(zhuǎn)換的使用非常像幾何的輔助線,正所謂“以退為進(jìn)”,先復(fù)雜后簡(jiǎn)單。C-X鍵變化的轉(zhuǎn)換這些轉(zhuǎn)換都是以H取代了官能團(tuán),沒有發(fā)生分子骨架85分子骨架C-C鍵和官能團(tuán)均變化的轉(zhuǎn)換ClaisenRearrangementTfBeckmannRearrangementTfPinacolRearrangementTfPrecursor(S)TransformRetronTGT分子骨架C-C鍵和官能團(tuán)均變化的轉(zhuǎn)換ClaisenRear862.2.5再官能團(tuán)化和官能團(tuán)互換回推時(shí),官能團(tuán)往往需要改變,這類轉(zhuǎn)化統(tǒng)稱為再官能團(tuán)化(Refunctionalization)。官能團(tuán)互換(FGI,F(xiàn)unctionalGroupInterchange)2.2.5再官能團(tuán)化和官能團(tuán)互換回推時(shí),官能團(tuán)往往需要改變87

TGT中的官能團(tuán)通過(guò)移位來(lái)使回推簡(jiǎn)化。尤其是雙鍵移位,可導(dǎo)致多種轉(zhuǎn)換。這樣的轉(zhuǎn)換稱為官能團(tuán)移位FGT(FunctionalGroupTranspose)。TGT中的官能團(tuán)通過(guò)移位來(lái)使回推簡(jiǎn)化。尤其是雙88

有時(shí)為了完成轉(zhuǎn)換要引入新的或者除去原來(lái)的結(jié)構(gòu)元素,當(dāng)引入新的官能團(tuán)時(shí),轉(zhuǎn)換稱之為官能團(tuán)引入(FGA,FunctionalGroupAddition);當(dāng)除去原來(lái)的官能團(tuán)時(shí),稱之為官能團(tuán)除去(FGR,FunctionalGroupRemovement)。有時(shí)為了完成轉(zhuǎn)換要引入新的或者除去原來(lái)的結(jié)構(gòu)元892.2.5Corey五大策略

基于轉(zhuǎn)換策略(Transform-basedStrategies)首先盡

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