精細(xì)有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)基本方法與評(píng)價(jià)-逆向合成法（有機(jī)合成課件）

Contents目錄精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)精細(xì)有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)1逆向合成法的概念2逆向合成法常用術(shù)語(yǔ)逆向合成法及其常用術(shù)語(yǔ)所謂逆向合成法指的是在設(shè)計(jì)合成路線時(shí)，由準(zhǔn)備合成的化合物（常稱為目標(biāo)分子或靶分子）開(kāi)始，向前一步一步地推導(dǎo)到需要使用的起始原料。這是一個(gè)與合成過(guò)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(shí)際合成，而是為了設(shè)計(jì)合成目標(biāo)分子的分析推理的思路。逆向合成法是精細(xì)有機(jī)路線設(shè)計(jì)的重要思想方法。一、逆向合成法的概念逆向合成由目標(biāo)分子出發(fā)向“中間體”、“原料”方向進(jìn)行思考、推理，通過(guò)對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、切斷（拆開(kāi)），能夠?qū)?fù)雜的分子結(jié)構(gòu)逐漸簡(jiǎn)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(biāo)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(yīng)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(shù)語(yǔ)

從目標(biāo)分子出發(fā)，運(yùn)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(chǎn)上適用的路線，還需對(duì)它們進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，才能確定它在生產(chǎn)上的使用價(jià)值。在逆向合成中所涉及的“原料”、“試劑”、“中間體”都是相對(duì)而言的，因?yàn)閺臉?gòu)成目標(biāo)分子骨架的本質(zhì)來(lái)看，它們都是組成骨架的結(jié)構(gòu)單元，唯一的區(qū)別是“原料”和“試劑”均為市場(chǎng)上容易購(gòu)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(kāi)的目標(biāo)分子或是中間體所得到的各個(gè)組成結(jié)構(gòu)單元（碎片）稱為合成子。二、逆向合成法常用術(shù)語(yǔ)（1）合成子上面拆開(kāi)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(yīng)所需的中性分子，但因大多數(shù)碳碳鍵是通過(guò)離子型縮合反應(yīng)而形成的，故離子合成子是最常見(jiàn)的一種合成子形式。合成上，根據(jù)其親電或親核性質(zhì)，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(jià)試劑是(CH3)2C=O，d-合成子－CN的等價(jià)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(gè)實(shí)際分子，它含有完成合成反應(yīng)所需要的官能團(tuán)以及控制因素。在某些場(chǎng)合，中間體與合成等效劑是同一化合物。

用切斷化學(xué)鍵的方法把目標(biāo)分子骨架剖析成不同性質(zhì)的合成子，稱為逆向切斷（記作DIS）。它是簡(jiǎn)化目標(biāo)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(biāo)分子中兩個(gè)適當(dāng)碳原子用新的化學(xué)鍵連接起來(lái)稱為逆向連接，記作CON。它是實(shí)際合成中氧化斷裂反應(yīng)的逆向過(guò)程。例如：（2）逆向連接把目標(biāo)分子骨架拆開(kāi)和重新組裝稱為逆向重排，記作REARR。它是實(shí)際合成中重排反應(yīng)的逆向過(guò)程。例如：（3）逆向重排

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

即在目標(biāo)分子的一適當(dāng)位置增加一官能團(tuán)。例如：（1）逆向官能團(tuán)互換（FGI）指在目標(biāo)分子中有選擇的除去一個(gè)或幾個(gè)官能團(tuán)，使分子簡(jiǎn)化，這是逆向分析常用的方法。例如：（3）逆向官能團(tuán)除去（FGR）第一，將目標(biāo)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(gòu)成了新的目標(biāo)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(biāo)分子上原來(lái)不適