逆合成分析法与合成路线设计
第 6 章 逆合成分析法与合成路线设计
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与逻辑推理方法。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。
6.1 逆合成分析法
6.1.1 逆合成分析法概念
有机合成是利用一种或数种结构简单的原料经一步或数步有机化学反应得到既定目标产物的过程，可表示如下：
逆合成分析法是将合成目标经过多种逆合成操作转变成结构简单的前体，在将前体按同样方法进行简化，反复进行直到得出与市售原料结构相同为止，可表示如下：
逆合成转变原料反应中间物反应目标分子( 产物 )目标分子官能团转换逆合成转变另外的目标分子前体的前体目 标 分 子ADEFHBGJKLMCON前体(合成子)
原料图6-1 多路线逆合成分析示意图多路线逆合成分析示意图
1．合成子
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逆合成分析法与合成路线设计
Corey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作使其降解的结构单元。一个合成子可以大到接近整个分子，也可以小到只含一个氢原子。分子的合成子数量和种类越多，问题就越复杂。例如：
C6H5COCHCOOCH3
(a) C6H5 (b) C6H5CO (c) COOCH3 (d) C6H5COCHCOOCH3(e) CH2CH2COOCH3(f)CH3OCOCH (g) OCH32CH2CHCOOCH3
CH2CH2COOCH3在这些结构单元中，只有(d)和(e)是有效的，叫有效合成子。因为(d)可以修饰为
CH2CH2COOCH3C6H5COC-HCOOCH3，(e)可以修饰为 。识别这些有效合成子特别重要，因其与分子骨架的形成有直接关系。而识别的依据是有关合成的知识和反应，也就是说有效合成子的产生必须以某种合成的知识和反应为依据。
亲电体和亲核体相互作用可以形成碳-碳键、碳-杂键与环状结构等，从而建立起分子骨架。例如：
CMgX+OCCOHCM+XCCC+MXOCOEtCOOEtOCOOEt若将上述反应中的亲电体、亲核体提出来，反应简化为
OCCOOEtOC：+CCCC：+OCCCO2 / 30 COOEt逆合成分析法与合成路线设计
再将上述式子反向，便得到将目标分子简化为亲电体、亲核体基本结构单元的方法，从而也就产生了相应的合成子。在这类合成子中，带负电的称为给予合成子（donor synthon）,简称为d合成子；带正电的称为接受合成子（acceptor synthon）,即a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。依照官能团和活性碳原子的相对位置将合成子进行编号分类。
XC1C2Cb3C4C5CX=杂原子FG=官能团FGa如果官能团本身的碳原子C1具有活性，则该试剂为a1或d1合成子，如果-碳原子C2是反应中心，我们称它为a2或d2合成子。如果
-碳原子C3是反
应部位，则相应地称为a3或d3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d0合成子。没有官能团的烷基合成子称为烷基化合成子。
常见合成子和等价试剂
合成子简称 d0 d1 -合成子 CH3S- --等价试剂 CH3SH KCN CH3NO2 CH3—CHO CH3COOEt Me2PCl 官能团 —C—S— —CN —C—NO2 —CHO -COOEt -PMe2 CN CH2NO2 CH2—CHO CH2COOEt +PMe2 3 / 30
d2 a0 -
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