多步驟有機合成路線設計第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一212.1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，通過一系列化學反應合成得到各種復雜結構的天然或非天然的有機化合物的過程。Organicsynthesisisaspecialbranchofchemicalsynthesisandisconcernedwiththeconstructionoforganiccompoundsviaorganicreactions.Organicmoleculescanoftencontainahigherlevelofcomplexitycomparedtopurelyinorganiccompounds,sothesynthesisoforganiccompoundshasdevelopedintooneofthemostimportantbranchesoforganicchemistry.Therearetwomainareasofresearchfieldswithinthegeneralareaoforganicsynthesis:totalsynthesisandmethodology.第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一3VitaminB12第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一4Palytoxin,C130H229N3O53

第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一5有機合成的應用：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，或確定結構；3、合成探討機理用的化合物或中間體，探討化學或生物功能。第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一6反合成設計基于仿生的反合成設計基于化學反應的反合成設計EliasJamesCorey12July1928HarvardNobelPrizeinChemistry(1990)RobertRobinson1886---1975CambridgeNobelPrizeinChemistry(1947)12.2逆合成分析法（retrosynthesis）第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一7逆向合成分析法是設計復雜化合物的常用方法。它是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的中間體，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原料和最終的合成路線。Retrosynthesisistheartoftakingaproductandworkingitbackwardsintosimplestartingmaterialswhichweknowhowtocombine.Youstartbydisconnectingbondswhichlookliketheyshouldgiveplausiblestartingmaterials.第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一8第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一9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，這一過程為極性轉換（umpolung）。Anyprocessbywhichthenormalalternatingdonorandacceptorreactivitypatternofachain,whichisduetothepresenceofOorNheteroatoms,isinterchanged.Reactivityumpolungismostoftenachievedbytemporaryexchangeofheteroatoms(N,O)byothers,suchasP,SandSe.第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一10在逆合成分析中，要講究切斷策略：1、一般在目標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是合理的；4、一個好的切斷，應同時滿足合理的反應機理、最大可能的簡化、給出認可的原料三大條件。第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一11第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一12在含有兩個以上官能團的目標分子中，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12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一131，3-二官能團第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一141，4-二官能團第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一151，5-二官能團1，6-二官能團第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一16匯總合成：一條線合成：第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一1712.3導向基作用：活化作用鈍化作用利用封閉特定位置來導向第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一18第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一1912.4保護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，或使活性相對較弱的官能團發(fā)生反應，則需使用保護基團。Aprotectinggrouporprotectivegroupisintroducedintoamoleculebychemicalmodificationofafunctionalgroupinordertoobtainchemoselectivityinasubsequentchemicalreaction.Itplaysanimportantroleinmultisteporganicsynthesis.

第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一20將轉化為第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一2112.5合成問題簡化1、利用分子的對稱性2、模型化合物的應用第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一22烯烴的復分解反應（OlefinMetathesis）Grubbs1stCat.第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一23“Forolefinmetathesisinorganicsynthesis”YvesChauvintheInstitutfran?aisdupétroleFranceRobertH.GrubbsCaliforniaInstituteofTechnologyPasadena,CA,USARichardR.SchrockMassachusettsInstituteofTechnologyCambridge,MA,USATheNobelPrizeinChemistry2005第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一24第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期一25RichardF.Heck

Ei-ichiNegishi

AkiraSuzuki

UniversityofDelawarePurdueUniversityHokkaidoUniversityNewark,DE,USAWestLafayette,IN,USASapporo,Japan“Forpalladium-catalyzedcrosscouplinginorganicsynthesis”TheNobelPrizeinChemistry2010第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期