多步驟有機合成路線設(shè)計

多步驟有機合成路線設(shè)計第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日212.1有機合成的概念及其意義有機合成是利用天然資源或工業(yè)生產(chǎn)中形成的簡單有機分子，通過一系列化學(xué)反應(yīng)合成得到各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然或非天然的有機化合物的過程。Organicsynthesisisaspecialbranchofchemicalsynthesisandisconcernedwiththeconstructionoforganiccompoundsviaorganicreactions.Organicmoleculescanoftencontainahigherlevelofcomplexitycomparedtopurelyinorganiccompounds,sothesynthesisoforganiccompoundshasdevelopedintooneofthemostimportantbranchesoforganicchemistry.Therearetwomainareasofresearchfieldswithinthegeneralareaoforganicsynthesis:totalsynthesisandmethodology.第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日3VitaminB12第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日4Palytoxin,C130H229N3O53

第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日5有機合成的應(yīng)用：1、提供醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等有機材料；2、合成天然產(chǎn)物探討活性，或確定結(jié)構(gòu)；3、合成探討機理用的化合物或中間體，探討化學(xué)或生物功能。第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日6反合成設(shè)計基于仿生的反合成設(shè)計基于化學(xué)反應(yīng)的反合成設(shè)計EliasJamesCorey12July1928HarvardNobelPrizeinChemistry(1990)RobertRobinson1886---1975CambridgeNobelPrizeinChemistry(1947)12.2逆合成分析法（retrosynthesis）第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日7逆向合成分析法是設(shè)計復(fù)雜化合物的常用方法。它是將目標(biāo)化合物倒退一步尋找上一步反應(yīng)的中間體，而這個中間體，又可由上一步的中間體得到，以此類推，最后確定最適合的基礎(chǔ)原料和最終的合成路線。Retrosynthesisistheartoftakingaproductandworkingitbackwardsintosimplestartingmaterialswhichweknowhowtocombine.Youstartbydisconnectingbondswhichlookliketheyshouldgiveplausiblestartingmaterials.第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日8第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日9在逆合成分析中，有時需將化合物中碳原子上的電荷發(fā)生變化，這一過程為極性轉(zhuǎn)換（umpolung）。Anyprocessbywhichthenormalalternatingdonorandacceptorreactivitypatternofachain,whichisduetothepresenceofOorNheteroatoms,isinterchanged.Reactivityumpolungismostoftenachievedbytemporaryexchangeofheteroatoms(N,O)byothers,suchasP,SandSe.第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日10在逆合成分析中，要講究切斷策略：1、一般在目標(biāo)分子中有官能團的地方切斷；2、在帶支鏈的地方切斷；3、切斷后得到的合成子應(yīng)是合理的；4、一個好的切斷，應(yīng)同時滿足合理的反應(yīng)機理、最大可能的簡化、給出認(rèn)可的原料三大條件。第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日11第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日12在含有兩個以上官能團的目標(biāo)分子中，兩個官能團之間的距離是幫助選擇切斷的指南。1，2-二官能團第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日131，3-二官能團第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日141，4-二官能團第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日151，5-二官能團1，6-二官能團第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日16匯總合成：一條線合成：第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日1712.3導(dǎo)向基作用：活化作用鈍化作用利用封閉特定位置來導(dǎo)向第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日18第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日1912.4保護(hù)基在多官能團化合物的合成中，如果要使幾個活性相近的官能團中的一個發(fā)生反應(yīng)，或使活性相對較弱的官能團發(fā)生反應(yīng)，則需使用保護(hù)基團。Aprotectinggrouporprotectivegroupisintroducedintoamoleculebychemicalmodificationofafunctionalgroupinordertoobtainchemoselectivityinasubsequentchemicalreaction.Itplaysanimportantroleinmultisteporganicsynthesis.

第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日20將轉(zhuǎn)化為第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日2112.5合成問題簡化1、利用分子的對稱性2、模型化合物的應(yīng)用第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日22烯烴的復(fù)分解反應(yīng)（OlefinMetathesis）Grubbs1stCat.第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日23“Forolefinmetathesisinorganicsynthesis”YvesChauvintheInstitutfran?aisdupétroleFranceRobertH.GrubbsCaliforniaInstituteofTechnologyPasadena,CA,USARichardR.SchrockMassachusettsInstituteofTechnologyCambridge,MA,USATheNobelPrizeinChemistry2005第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日24第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日25RichardF.Heck

Ei-ichiNegishi

AkiraSuzuki

UniversityofDelawarePurdueUniversityHokkaidoUniversityNewark,DE,USAWestLafayette,IN,USASapporo,Japan“Forpalladium-catalyzedcrosscouplinginorganicsynthesis”TheNobelPrizeinChemistry2010第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月