多步骤有机合成路线设计

多步骤有机合成路线设计第1页，课件共28页，创作于2023年2月212.1有机合成的概念及其意义有机合成是利用天然资源或工业生产中形成的简单有机分子，通过一系列化学反应合成得到各种复杂结构的天然或非天然的有机化合物的过程。Organicsynthesisisaspecialbranchofchemicalsynthesisandisconcernedwiththeconstructionoforganiccompoundsviaorganicreactions.Organicmoleculescanoftencontainahigherlevelofcomplexitycomparedtopurelyinorganiccompounds,sothesynthesisoforganiccompoundshasdevelopedintooneofthemostimportantbranchesoforganicchemistry.Therearetwomainareasofresearchfieldswithinthegeneralareaoforganicsynthesis:totalsynthesisandmethodology.第2页，课件共28页，创作于2023年2月3VitaminB12第3页，课件共28页，创作于2023年2月4Palytoxin,C130H229N3O53

第4页，课件共28页，创作于2023年2月5有机合成的应用：1、提供医药、农药、染料等有机材料；2、合成天然产物探讨活性，或确定结构；3、合成探讨机理用的化合物或中间体，探讨化学或生物功能。第5页，课件共28页，创作于2023年2月6反合成设计基于仿生的反合成设计基于化学反应的反合成设计EliasJamesCorey12July1928HarvardNobelPrizeinChemistry(1990)RobertRobinson1886---1975CambridgeNobelPrizeinChemistry(1947)12.2逆合成分析法（retrosynthesis）第6页，课件共28页，创作于2023年2月7逆向合成分析法是设计复杂化合物的常用方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，而这个中间体，又可由上一步的中间体得到，以此类推，最后确定最适合的基础原料和最终的合成路线。Retrosynthesisistheartoftakingaproductandworkingitbackwardsintosimplestartingmaterialswhichweknowhowtocombine.Youstartbydisconnectingbondswhichlookliketheyshouldgiveplausiblestartingmaterials.第7页，课件共28页，创作于2023年2月8第8页，课件共28页，创作于2023年2月9在逆合成分析中，有时需将化合物中碳原子上的电荷发生变化，这一过程为极性转换（umpolung）。Anyprocessbywhichthenormalalternatingdonorandacceptorreactivitypatternofachain,whichisduetothepresenceofOorNheteroatoms,isinterchanged.Reactivityumpolungismostoftenachievedbytemporaryexchangeofheteroatoms(N,O)byothers,suchasP,SandSe.第9页，课件共28页，创作于2023年2月10在逆合成分析中，要讲究切断策略：1、一般在目标分子中有官能团的地方切断；2、在带支链的地方切断；3、切断后得到的合成子应是合理的；4、一个好的切断，应同时满足合理的反应机理、最大可能的简化、给出认可的原料三大条件。第10页，课件共28页，创作于2023年2月11第11页，课件共28页，创作于2023年2月12在含有两个以上官能团的目标分子中，两个官能团之间的距离是帮助选择切断的指南。1，2-二官能团第12页，课件共28页，创作于2023年2月131，3-二官能团第13页，课件共28页，创作于2023年2月141，4-二官能团第14页，课件共28页，创作于2023年2月151，5-二官能团1，6-二官能团第15页，课件共28页，创作于2023年2月16汇总合成：一条线合成：第16页，课件共28页，创作于2023年2月1712.3导向基作用：活化作用钝化作用利用封闭特定位置来导向第17页，课件共28页，创作于2023年2月18第18页，课件共28页，创作于2023年2月1912.4保护基在多官能团化合物的合成中，如果要使几个活性相近的官能团中的一个发生反应，或使活性相对较弱的官能团发生反应，则需使用保护基团。Aprotectinggrouporprotectivegroupisintroducedintoamoleculebychemicalmodificationofafunctionalgroupinordertoobtainchemoselectivityinasubsequentchemicalreaction.Itplaysanimportantroleinmultisteporganicsynthesis.

第19页，课件共28页，创作于2023年2月20将转化为第20页，课件共28页，创作于2023年2月2112.5合成问题简化1、利用分子的对称性2、模型化合物的应用第21页，课件共28页，创作于2023年2月22烯烃的复分解反应（OlefinMetathesis）Grubbs1stCat.第22页，课件共28页，创作于2023年2月23“Forolefinmetathesisinorganicsynthesis”YvesChauvintheInstitutfrançaisdupétroleFranceRobertH.GrubbsCaliforniaInstituteofTechnologyPasadena,CA,USARichardR.SchrockMassachusettsInstituteofTechnologyCambridge,MA,USATheNobelPrizeinChemistry2005第23页，课件共28页，创作于2023年2月24第24页，课件共28页，创作于2023年2月25RichardF.Heck

Ei-ichiNegishi

AkiraSuzuki

UniversityofDelawarePurdueUniversityHokkaidoUniversityNewark,DE,USAWestLafayette,IN,USASapporo,Japan“Forpalladium-catalyzedcrosscouplinginorganicsynthesis”TheNobelPrizeinChemistry2010第25页，课件共28页，创作于2