精細有機合成路線設計基本方法與評價-逆向合成法（有機合成課件）

Contents目錄精細有機合成技術精細有機合成路線設計1逆向合成法的概念2逆向合成法常用術語逆向合成法及其常用術語所謂逆向合成法指的是在設計合成路線時，由準備合成的化合物（常稱為目標分子或靶分子）開始，向前一步一步地推導到需要使用的起始原料。這是一個與合成過程相反方向的途徑，因而稱為逆向合成法。逆向合成法并非實際合成，而是為了設計合成目標分子的分析推理的思路。逆向合成法是精細有機路線設計的重要思想方法。一、逆向合成法的概念逆向合成由目標分子出發(fā)向“中間體”、“原料”方向進行思考、推理，通過對分子結構進行分析、切斷（拆開），能夠將復雜的分子結構逐漸簡化，只要每步逆推得合理，就可以得出合理的合成路線。這種思考程序通常表示為：目標分子

中間體

起始原料雙線箭頭“

”表示“可以從后者得到”，它與反應式中“

”所表示的意義恰好相反。第一節(jié)逆向合成法及其常用術語

從目標分子出發(fā)，運用逆向合成法往往可以得出幾條合理的合成路線。但是，合理的合成路線并不一定就是生產上適用的路線，還需對它們進行綜合評價，并經生產實踐的檢驗，才能確定它在生產上的使用價值。在逆向合成中所涉及的“原料”、“試劑”、“中間體”都是相對而言的，因為從構成目標分子骨架的本質來看，它們都是組成骨架的結構單元，唯一的區(qū)別是“原料”和“試劑”均為市場上容易購得的脂肪族化合物或芳香族化合物，而“中間體”通常需要自行合成。在逆向合成法中，將拆開的目標分子或是中間體所得到的各個組成結構單元（碎片）稱為合成子。二、逆向合成法常用術語（1）合成子上面拆開后的(CH3)2C＋—OH和－CN即為合成子。合成子可以是離子形式，也可以是自由基形式和周環(huán)反應所需的中性分子，但因大多數(shù)碳碳鍵是通過離子型縮合反應而形成的，故離子合成子是最常見的一種合成子形式。合成上，根據其親電或親核性質，可把合成子分為親電性或還原性（接受電子的）和親核性或氧化性（供電子的）兩種。前者稱為a-合成子，如(CH3)2C＋—OH；后者稱為d-合成子，如－CN。能夠起合成子作用的試劑即為合成等效劑。例如：a-合成子，如(CH3)2C＋—OH的等價試劑是(CH3)2C=O，d-合成子－CN的等價試劑可以是KCN或NaCN。表15-1列出了一些不同類型合成子及其等效試劑。（2）合成等效劑合成中間體是合成中的一個實際分子，它含有完成合成反應所需要的官能團以及控制因素。在某些場合，中間體與合成等效劑是同一化合物。

用切斷化學鍵的方法把目標分子骨架剖析成不同性質的合成子，稱為逆向切斷（記作DIS）。它是簡化目標分子的基本方法。通常在被切斷的位置上可劃一曲線表示，如：2．逆向切斷、逆向連接及逆向重排（1）逆向切斷

將目標分子中兩個適當碳原子用新的化學鍵連接起來稱為逆向連接，記作CON。它是實際合成中氧化斷裂反應的逆向過程。例如：（2）逆向連接把目標分子骨架拆開和重新組裝稱為逆向重排，記作REARR。它是實際合成中重排反應的逆向過程。例如：（3）逆向重排

將目標分子中的一種官能團逆向變化為另一種官能團，而具有此官能團的化合物本身就是原料或較容易制備。例如：3．逆向官能團變換（2）逆向官能團添加（FGA）

即在目標分子的一適當位置增加一官能團。例如：（1）逆向官能團互換（FGI）指在目標分子中有選擇的除去一個或幾個官能團，使分子簡化，這是逆向分析常用的方法。例如：（3）逆向官能團除去（FGR）第一，將目標分子變換成在合成上比母體化合物更易制備的前體化合物，該前體化合物構成了新的目標分子，稱為變換靶分子；其次，為了作逆向切斷、連接或重排變換，必須將目標分子上原來不適