[科普中國]-逆向合成法

逆向合成法（retrosynthetic analysis）是指在設(shè)計(jì)合成路線時(shí)，從目標(biāo)分子出發(fā)，從后往前倒，推出目標(biāo)分子的前體，并同樣找出前體的前體，如此繼續(xù)一直到達(dá)簡單的起始原料為止。實(shí)際上逆向合成法是合成目標(biāo)分子的逆過程。

推導(dǎo)過程逆向合成法在倒推過程中，通過對目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)分析，將其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)逐漸簡單化，只要每步逆推合理，就可以得到一條合適的合成路線。這種思維過程可表示為：目標(biāo)分子前體═〉前體═〉……═〉前體═〉起始原料?！皑T〉”表示前者源于后者。前體又稱中間體，它是從起始原料到目標(biāo)分子所經(jīng)歷的所有中間化合物。前體與起始原料在商業(yè)上的區(qū)別在于前者買不到或價(jià)格過高，而后者往往是價(jià)廉易得的化合物。一般來講，五個(gè)碳以下的單官能團(tuán)化合物及單取代的芳烴，以及通過石油及天然氣制得的化工原料（如乙烯、丙烯、甲苯、丁烯、二甲苯、苯及甲烷等）都是可以買到的。

從目標(biāo)分子到起始原料，經(jīng)過的途徑主要有兩條：一條涉及碳胳的變化（碳數(shù)增加、減少或改變碳胳），即碳碳鍵的切斷或形成；二是官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換。顯然，從目標(biāo)分子出發(fā)，運(yùn)用倒推法通?？梢缘玫綌?shù)條合理的合成路線，其最佳路線的確定需設(shè)計(jì)者依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐。這就需要設(shè)計(jì)者具有較強(qiáng)的綜合能力，其中包括熟練掌握有機(jī)化學(xué)的基本反應(yīng)，對反應(yīng)的運(yùn)用及組合能力強(qiáng)。以及對化學(xué)品市場有充分的了解等。1

常用術(shù)語①目標(biāo)分子：打算合成的分子，通常用TM表示。

②切斷：一種分析法。這種方法想象選擇一個(gè)合適的位置將分子的鍵切斷，使分子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)不同的部分。用“→”和畫一條曲線穿過被切斷的鍵來表示。

③官能團(tuán)轉(zhuǎn)換：借助于取代、加成、消除、氧化或還原反應(yīng)，把一個(gè)官能團(tuán)轉(zhuǎn)換成另一個(gè)官能團(tuán)，使得切斷成為一個(gè)可能的方法，這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的逆過程，用FGI表示。

④合成子：在切斷時(shí)所得到的概念性的分子碎片，通常為一個(gè)正離子或負(fù)離子。它們可以是相應(yīng)反應(yīng)中的一個(gè)中間體，也可以不是。

⑤合成等價(jià)物：一種能起合成子作用的試劑。合成子通常因?yàn)槠浔旧淼牟惶€(wěn)定而不能直接使用。

⑥試劑：實(shí)際使用的代表合成子的化合物，例如MeI是合成子Me+的試劑。它能在所計(jì)劃的合成中起反應(yīng)，以便給出中間體或目標(biāo)分子。它是合成子的合成等價(jià)物。

⑦切斷或FGI的符號“═〉”：表示通過一定的化學(xué)反應(yīng)，可以從后者得到前者，它與有機(jī)反應(yīng)中表示正向反應(yīng)的符號“→”所表示的意思恰好相反。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)