第八章+合成設(shè)計(jì)原理.ppt

1、第八章 合成設(shè)計(jì)原理,Principle of synthesis design,第一節(jié) 合成設(shè)計(jì)的邏輯學(xué) 合成設(shè)計(jì)邏輯學(xué)，指在合成設(shè)計(jì)中的總體思維形式和規(guī)律，包括如何評(píng)價(jià)合成路線、選擇合成策略和文獻(xiàn)方法的應(yīng)用及其發(fā)展等。,一、常用術(shù)語 1、靶分子及其變換 就合成設(shè)計(jì)而言，凡是所需合成的有機(jī)分子均可稱為“靶分子”（target molecule），或者是最終產(chǎn)物，或者是有機(jī)合成中某一個(gè)中間體。 “原料”、“試劑”和“中間體”都是相對(duì)而言的， “原料”、“試劑”均為市場(chǎng)上容易購(gòu)得的化合物，“中間體”一般需要自行合成。 在合成設(shè)計(jì)中，常常以“靶分子”作為出發(fā)點(diǎn)向“中間體”、“原料”方向進(jìn)行逆向思索

2、。,如抗組胺藥溴苯那敏的合成設(shè)計(jì)：,2、合成子及其等價(jià)試劑 “合成子”（synthon）是組成靶分子或中間體骨架的各個(gè)單元結(jié)構(gòu)的活性形式，可以是離子形式、自由基或周環(huán)反應(yīng)所需的中性分子。前兩者合成子是不穩(wěn)定的，其實(shí)際存在形式稱其為“等價(jià)試劑”（equivalent reagent），而周環(huán)反應(yīng)的合成子和其等價(jià)試劑在形式上是完全相同的。,（1）離子合成子 因大多數(shù)碳-碳鍵是通過離子型反應(yīng)形成，所以離子合成子是最常見的一種合成子形式。,根據(jù)合成子的親電或親核性質(zhì)，合成子分為還原性或親電性和氧化性或親核性兩種，前者稱為“a-合成子”，后者稱為“b-合成子”，它們的等價(jià)試劑可分別是親電試劑和親核試劑。

3、,不同類型的合成子及其等價(jià)試劑,3、逆向切斷、逆向連接和逆向重排,（1）逆向切斷：用切斷化學(xué)鍵的方法把靶分子骨架剖析成不同性質(zhì)的合成子，簡(jiǎn)稱dis。在被切斷的位置上畫一條曲線表示，并在二端碳原子上標(biāo)上合成子性質(zhì)。,（2）逆向連接與逆向重排：將靶分子中兩個(gè)適當(dāng)碳原子用新的化學(xué)鍵連接起來，稱為逆向連接，簡(jiǎn)稱con；把靶分子骨架拆開和重新組裝，則稱逆向重排，簡(jiǎn)稱rearr.,4、逆向官能團(tuán)互換 在不改變靶分子基本骨架的前提下變換官能團(tuán)的性質(zhì)或所處位置的方法，包括逆向官能團(tuán)互換（FGI）、逆向官能團(tuán)添加（FGA）和逆向官能團(tuán)除去（FGR）。,第二節(jié) 逆合成分析法 即由靶分子出發(fā)，用逆向切斷、連接、重排

4、和官能團(tuán)互換、添加、除去等方法，將其變換成若干中間體產(chǎn)物或原料，重復(fù)分析，直到變換成價(jià)廉易得的合成子等價(jià)試劑為止。,一、d-、a-合成子及其半反應(yīng)組合 1、d-合成子 大多數(shù)d-合成子是不同形式的碳負(fù)離子，此外，雜原子（S、N、O等）也可作為d0-合成子。 2、a-合成子 主要形式是各種不同的碳正離子和帶部分正電荷的碳原子。 3、極性反轉(zhuǎn) 通過雜原子的交換、引入或添加另一碳基團(tuán)，將某一合成子的正常極性轉(zhuǎn)化成為其相反性質(zhì)，或?qū)㈦姾蓮脑瓉淼闹行奶荚舆w移到另一個(gè)碳原子上，這些過程均稱為“極性反轉(zhuǎn)”。,二、單官能團(tuán)和雙官能團(tuán)化合物的變換1、單官能團(tuán)化合物 首先考慮對(duì)官能團(tuán)附件的碳-碳鍵進(jìn)行-切斷或-切斷。,2. 1,2-雙官能團(tuán)化合物 最重要的變換方式是將連有官能團(tuán)的兩碳原子之間的化學(xué)鍵進(jìn)行逆向切斷。,3. 1,3-雙官能團(tuán)化合物 最常見變換方式是羰基化合物-碳原子上的羥烷基化（Cb）、?；–c）或羧化（Cd）的逆向過程，均得（d2+a1）。,4. 1,4-雙官能團(tuán)化合物 一般經(jīng)官能團(tuán)之間碳-碳鍵的逆向切斷，得到不同類型極性反轉(zhuǎn)合成子。,5. 1,5-雙官能團(tuán)化合物 易用逆向Micheal加成（Ce）進(jìn)行變換，得到（d2+a3）配對(duì)。,6. 1,6-雙官能團(tuán)化合物 逆向連接