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1、第第 6 章章 逆合成分析法与合成路线设计逆合成分析法与合成路线设计主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇 20世纪60年代，Corey在总结前人和他自己成功合成多种复杂有机分子的基础上，提出了合成路线设计及逻辑推理方法。创立了由合成目标逆推到合成用起始原料的方法逆合成分析法。该方法现在已成为合成有机化合物特别是对复杂分子的合成具有独特体系的有效方法。主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念1 1合成子合成子Corey
2、的定义的定义:合成子是指分子中可由相应的合成操作生成该分子或用反向操合成子是指分子中可由相应的合成操作生成该分子或用反向操作使其降解的结构单元。作使其降解的结构单元。 在这些结构单元中，只有在这些结构单元中，只有(d)和和(e)是有效的，叫有效合成子。因为是有效的，叫有效合成子。因为(d)可以可以修饰为修饰为C6H5COC-HCOOCH3，(e)可以修饰为可以修饰为 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念1 1合成子合成子主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念
3、逆合成分析法概念1 1合成子合成子主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念1合成子目标分子 亲电体 亲核体 给予合成子(donor synthon)简称为d合成子 接受合成子(acceptor synthon ) a合成子带负电 带正电主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念1 1合成子合成子与合成子相应的化合物或能起合成子作用的化合物称为等价试剂。依照官能团与合成子相应的化合物或能起合成子作用的化合物称为等价试剂。依照官能团和活性碳原子的相对位置将合成子进行编号分类。和活性碳原子的
4、相对位置将合成子进行编号分类。 如果官能团本身的碳原子如果官能团本身的碳原子C1具有活性，则该试剂为具有活性，则该试剂为a1或或d1合成子，合成子，如果如果 -碳原子碳原子C2是反应中心，我们称它为是反应中心，我们称它为a2或或d2合成子。如果合成子。如果 -碳碳原子原子C3是反应部位，则相应地称为是反应部位，则相应地称为a3或或d3合成子等等。官能团中电合成子等等。官能团中电负性的杂原子也能与电子接受体合成子形成共价键，这种情况称为负性的杂原子也能与电子接受体合成子形成共价键，这种情况称为d0合成子。没有官能团的烷基合成子称为烷基化合成子。合成子。没有官能团的烷基合成子称为烷基化合成子。 主
5、讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念1 1合成子合成子合成子简称合成子等价试剂官能团d0CH3SCH3SHd1KCN-CNCH3NO2d2CH3COOEt-COOEta0PMe2Me2PCl-PMe2a1Me2COa2a3常见合成子和等价试剂常见合成子和等价试剂 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念1 1合成子合成子a和和d合成子转换合成子转换 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念
6、逆合成分析法概念1 1合成子合成子 和和e合成子合成子 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变 逆合成转变是产生合成子的基本方法。这一方法是将目标分子通过一系列逆合成转变是产生合成子的基本方法。这一方法是将目标分子通过一系列转变操作加以简化，每一步逆合成转变都要求分子中存在一种关键性的子转变操作加以简化，每一步逆合成转变都要求分子中存在一种关键性的子结构单元，只有这种结构单元存在或可以产生这种子结构时，才能有效地结构单元，只有这种结构单元存在或可以产生这种子结构时，才能有效地使分子简化，使分子简化
7、，Corey将这种结构称为逆合成子将这种结构称为逆合成子(retron)。 上式中的双箭头表示逆合成转变，和化学反应中的单箭头含义不同上式中的双箭头表示逆合成转变，和化学反应中的单箭头含义不同 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念 常用的逆合成转变法是切断法常用的逆合成转变法是切断法(disconnection(disconnection缩写缩写dis)dis)。它是将目标分子简化最基本的方法。切断后的碎。它是将目标分子简化最基本的方法。切断后的碎片便成了各种合成子或等价试剂。究竟怎样切断，切断片便成了各种合成子或等
8、价试剂。究竟怎样切断，切断成何种合成子，则要根据化合物的结构，可能形成此键成何种合成子，则要根据化合物的结构，可能形成此键的化学反应以及合成路线的可行性来决定。一个合理的的化学反应以及合成路线的可行性来决定。一个合理的切断应以相应地合成反应为依据，否则，这种切断就不切断应以相应地合成反应为依据，否则，这种切断就不是有效切断。是有效切断。 2逆合成转变逆合成转变主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变逆逆合合成成切切断断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1
9、 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变逆合成连接逆合成连接 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变逆逆合合成成转转换换 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变2-丁醇的两种切断丁醇的两种切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.1 逆合成分析法概念逆合成分析法概念2逆合成转变逆合成转变叔醇的切断叔醇的切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1
10、6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略1)在不同部位将分子切断在不同部位将分子切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略1)在不同部位将分子切断在不同部位将分子切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略1)在不同部位将分子切断在不同部位将分子切断主讲人：刘环宇主讲人：刘
11、环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略2)在逆合成转变中将分子切断在逆合成转变中将分子切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略2)在逆合成转变中将分子切断在逆合成转变中将分子切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略3)加入基团帮助切断加入基团帮助切断主讲
12、人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略3)加入基团帮助切断加入基团帮助切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略3)加入基团帮助切断加入基团帮助切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略3)加入基团帮助切断加入基团帮助切断主讲人：刘环宇主
13、讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略3)加入基团帮助切断加入基团帮助切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略4)在杂原子两侧切断在杂原子两侧切断 碳原子与杂原子形成的键是极性共价键，一般可由亲电体和亲核体之间的反应碳原子与杂原子形成的键是极性共价键，一般可由亲电体和亲核体之间的反应形成，对分子框架的建立及官能团的引入也可起指导作用，所以目标分子中有形成，对分子框架的
14、建立及官能团的引入也可起指导作用，所以目标分子中有杂原子时，可考虑选用这一策略。杂原子时，可考虑选用这一策略。 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略4)在杂原子两侧切断在杂原子两侧切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略4)在杂原子两侧切断在杂原子两侧切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析
15、法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略4)在杂原子两侧切断在杂原子两侧切断 合成有以下两种方法：合成有以下两种方法：方法一方法一此法较成熟，但氯丙酮为催泪剂，操作不方便。此法较成熟，但氯丙酮为催泪剂，操作不方便。方法二方法二主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略4)在杂原子两侧切断在杂原子两侧切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析
16、法的一般策略5)围绕官能团处切断围绕官能团处切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略5)围绕官能团处切断围绕官能团处切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略5)围绕官能团处切断围绕官能团处切断 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略6)变不对称分子为对称分子变不对称分子为对称分子 主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的一般策略逆合成分析法的一般策略7）利用分子的对称性进行切断）利用分子的对称性进行切断主讲人：刘环宇主讲人：刘环宇6.1 6.1 逆合成分析法逆合成分析法 6.1.2 逆合成分析法逆合成分析法 1.1.逆合成分析法的
