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1、多步骤有机合成路线设计第1页，共28页，编辑于2022年，星期六212.1 12.1 有机合成的概念及其意义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。Organic synthesis is a special branch of chemical synthesis and is concerned with the construction of organic compounds via organic reactions.Organic molecules can often co
2、ntain a higher level of complexity compared to purely inorganic compounds,so the synthesis of organic compounds has developed into one of the most important branches of organic chemistry.There are two main areas of research fields within the general area of organic synthesis:total synthesis and meth
3、odology.第2页，共28页，编辑于2022年，星期六3Vitamin B12第3页，共28页，编辑于2022年，星期六4Palytoxin,C130H229N3O53 第4页，共28页，编辑于2022年，星期六5有机合成的应用有机合成的应用：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，共28页，编辑于2022年，星期六6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Elias James Corey12 July 1928Harvard Nobel Prize in Chemistry(
4、1990)Robert Robinson1886-1975Cambridge Nobel Prize in Chemistry(1947)12.2 12.2 逆合成分析法（逆合成分析法（retrosynthesisretrosynthesis）第6页，共28页，编辑于2022年，星期六7逆向合成分析法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。Retrosynthesis is the art of taking a product and working
5、itbackwards into simple starting materials which we know how to combine.You start by disconnecting bonds which look like they should give plausible starting materials.第7页，共28页，编辑于2022年，星期六8第8页，共28页，编辑于2022年，星期六9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（极性转换（umpolung）。）。Any process by which the normal al
6、ternating donor and acceptor reactivity pattern of a chain,which is due to the presence of O or N heteroatoms,is interchanged.Reactivity umpolung is most often achieved by temporary exchange of heteroatoms(N,O)by others,such as P,S and Se.第9页，共28页，编辑于2022年，星期六10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、
7、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，共28页，编辑于2022年，星期六11第11页，共28页，编辑于2022年，星期六12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距离是帮助选择切断的指南。1，2-二官能团第12页，共28页，编辑于2022年，星期六131，3-二官能团第13页，共28页，编辑于2022年，星期六141，4-二官能团第14页，共28页，编辑于2022年，星期六151，5-二官能团1，6-二官能团第15页，共28页，编辑于2022年，星期六16汇总合成：汇总
8、合成：一条线合成：一条线合成：第16页，共28页，编辑于2022年，星期六1712.3 12.3 导向基导向基作用：活化作用 钝化作用 利用封闭特定位置来导向 第17页，共28页，编辑于2022年，星期六18第18页，共28页，编辑于2022年，星期六1912.4 12.4 保护基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。A protecting group or protective group is introduced into a molecule by chemical modification
9、of a functional group in order to obtain chemoselectivity in a subsequent chemical reaction.It plays an important role in multistep organic synthesis.第19页，共28页，编辑于2022年，星期六20将转化为第20页，共28页，编辑于2022年，星期六2112.5 12.5 合成问题简化合成问题简化1 1、利用分子的对称性、利用分子的对称性2 2、模型化合物的应用、模型化合物的应用第21页，共28页，编辑于2022年，星期六22烯烃的复分解反应（烯
10、烃的复分解反应（Olefin Metathesis）Grubbs 1st Cat.第22页，共28页，编辑于2022年，星期六23“For olefin metathesis in organic synthesis”Yves Chauvinthe Institut franais du ptroleFranceRobert H.GrubbsCalifornia Institute of TechnologyPasadena,CA,USARichard R.SchrockMassachusetts Institute of TechnologyCambridge,MA,USAThe Nobel
11、 Prize in Chemistry 2005第23页，共28页，编辑于2022年，星期六24第24页，共28页，编辑于2022年，星期六25Richard F.Heck Ei-ichi Negishi Akira Suzuki University of Delaware Purdue University Hokkaido UniversityNewark,DE,USA WestLafayette,IN,USA Sapporo,Japan“For palladium-catalyzed cross coupling in organic synthesis”The Nobel Prize in Chemistry 2010第25页，共28页，编辑于2022年，星期六26Heck Reaction:Negishi Reaction:Suzuki-Miyaura Reaction:第26页，共28页，编辑于2022年，星期六27Heck Reaction:第27页，共28页，编辑于2022年，星期六28用不超过5个碳的简单有机原料合成下列化合物第28页，共28页，编辑于2022年，星期六