簡單精細有機合成路線設計演講人：日期:目錄CATALOGUE02.合成方法篩選04.產物純化策略05.成本控制要點01.03.反應條件優(yōu)化06.案例研究分析合成目標定位01合成目標定位PART分子結構特征分析確定目標分子所含官能團種類、數量及位置。官能團特征分析目標分子的骨架結構，包括碳鏈長度、環(huán)數及環(huán)的類型等。骨架結構特征研究目標分子的立體構型，包括手性中心、幾何異構等。立體構型特征反應復雜度分級簡單反應涉及官能團的基本轉化，如酯化、水解、氧化等。01中等難度反應涉及官能團的保護與去保護，以及多步連續(xù)反應。02復雜反應涉及多個官能團的轉化，或需要特定條件下的特殊反應。03目標產物純度要求純化方法根據目標產物性質及雜質情況，選擇合適的純化方法，如結晶、色譜分離等。03分析可能產生的雜質類型及來源，制定相應的控制措施。02雜質控制純度標準明確目標產物的純度要求，如化學純度、光學純度等。0102合成方法篩選PART經典反應路徑比較比較不同經典反應路徑的原料轉化率、產物產率和選擇性等。評估反應效率通過改變反應溫度、壓力、催化劑等，尋找最優(yōu)反應條件。評估反應路徑中的中間體穩(wěn)定性、反應熱力學及動力學等?？紤]反應過程中產生的廢物、污染及安全風險等。反應條件優(yōu)化反應路徑可行性安全性與環(huán)保性綠色化學原則應用優(yōu)先選用可再生、無毒或低毒的原料。原料選擇選擇高效、可回收且對環(huán)境友好的催化劑。催化劑優(yōu)化盡量使用綠色溶劑，減少有機溶劑的使用量。溶劑使用優(yōu)化反應過程，降低能耗，提高能源利用效率。能源利用利用手性催化劑實現(xiàn)不對稱合成，提高立體選擇性。手性催化劑應用通過調節(jié)反應溫度、壓力等條件，影響反應立體選擇性。反應條件調控01020304通過化學或物理方法分離反應產生的立體異構體。立體異構體分離開發(fā)新的立體選擇性合成方法，提高合成效率。新型合成方法探索立體選擇性控制策略03反應條件優(yōu)化PART溶劑與pH值調控01溶劑效應探討不同溶劑對反應速度、產率和選擇性的影響，選擇合適的溶劑以提高反應效率和產物純度。02pH值調節(jié)研究反應體系在不同pH值下的反應情況，確定最佳pH值范圍，以保證反應的高效進行。催化劑體系選擇篩選多種催化劑，比較其催化活性、選擇性和穩(wěn)定性，選擇最適合的催化劑。催化劑種類優(yōu)化催化劑的用量，確保反應速率適中，同時避免催化劑對產物造成污染。催化劑用量0102溫度梯度實驗設計根據反應特性和催化劑的活性溫度范圍，確定合理的溫度梯度。溫度范圍確定在溫度梯度實驗中，精確控制溫度，以考察溫度對反應速率、產率和產物分布的影響。溫度控制精度04產物純化策略PART高效分離技術選擇利用不同組分揮發(fā)度的差異進行分離，適用于沸點相差較大的混合物。蒸餾法利用溶質在不同溶劑中溶解度不同的原理進行分離，適用于組分間溶解度差異較大的情況。通過控制溫度、溶劑等條件使目標產物結晶析出，適用于溶解度隨溫度變化較大的物質。利用半透膜對混合物中各組分透過率的差異進行分離，適用于微粒、膠體等分離。萃取法結晶法膜分離法重結晶與色譜法聯(lián)用重結晶純化通過多次結晶，進一步提高產物純度，適用于雜質含量較低的情況。01色譜法純化利用不同物質在固定相和流動相之間的分配系數差異進行分離，適用于微量雜質的去除。02重結晶-色譜聯(lián)用結合重結晶和色譜法的優(yōu)點，實現(xiàn)高效分離和純化，提高產物質量和純度。03痕量雜質檢測標準氣相色譜-質譜聯(lián)用（GC-MS）核磁共振（NMR）液相色譜-質譜聯(lián)用（LC-MS）紫外-可見分光光度法（UV-Vis）具有高靈敏度和高分辨率，能夠準確檢測微量有機雜質。適用于極性大、熱穩(wěn)定性差的化合物檢測，可檢測多種痕量雜質。通過核磁共振現(xiàn)象檢測分子結構和純度，對特定雜質具有獨特的檢測能力。利用物質對紫外光的吸收特性進行定量檢測，適用于具有共軛體系的雜質檢測。05成本控制要點PART原料利用率優(yōu)化提高化學反應的選擇性通過優(yōu)化反應條件，如溫度、壓力、催化劑等，使反應向生成目標產物的方向進行，減少副產物的生成，從而提高原料的利用率。原料的預處理原料的替代對原料進行凈化、干燥、篩分等處理，以去除雜質和無效成分，提高原料的純度和反應活性。尋找性能相似但價格更便宜的原料替代品，以降低生產成本。123工藝步驟簡化方案將多個反應步驟合并為一個，減少中間產物的生成和分離過程，提高生產效率。通過改變反應溫度、壓力、催化劑等條件，使反應速度加快，減少反應時間和能量消耗。使用催化效率高、選擇性好且易于回收的催化劑，可以降低反應溫度和壓力，提高反應速率和目標產物收率。合并反應步驟優(yōu)化反應條件采用高效催化劑廢棄物循環(huán)處理回收未反應原料通過分離和純化技術，將未反應的原料回收并重新利用，減少原料浪費。01副產品利用將反應產生的副產品轉化為有價值的產品或原材料，實現(xiàn)資源的綜合利用。02廢棄物無害化處理對于無法回收的廢棄物，采取安全、環(huán)保的處理方式，如焚燒、填埋等，確保對環(huán)境無害。0306案例研究分析PART天然產物全合成案例通過改變青霉素的化學結構，提高其抗菌性能和穩(wěn)定性，實現(xiàn)了廣泛應用。青霉素的合成從麻黃草中提取麻黃堿，并通過化學合成方法得到純凈的麻黃堿，用于哮喘等疾病的治療。麻黃堿的合成從紅豆杉中提取紫杉醇，并發(fā)展出多種合成方法，用于治療癌癥。紫杉醇的合成工業(yè)化失敗路徑復盤反應條件控制不當在工業(yè)化生產中，反應條件控制不當可能導致產品質量不穩(wěn)定，甚至產生有害物質。03在推進工業(yè)化過程中，如果忽視安全性評估，可能導致嚴重的事故和環(huán)境污染。02忽視安全性評估過度追求高純度在工業(yè)化生產中，過度追求高純度可能導致成本過高，無法實現(xiàn)經濟效益。01創(chuàng)新性路線突破實例采用綠色化學方法，減少化學合