Введение
Техника решения задач в планировании органического синтеза. Ретросинтетический анализ – это метод решения задач при планировании органического синтеза, достигаемый путем преобразования целевой молекулы в более простые структуры-предшественники, не принимая во внимание потенциальную реакционную способность или взаимодействие с реагентами. Каждый предшественник исследуется тем же методом. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не будут получены простые или коммерчески доступные структуры. Эти более простые/коммерчески доступные соединения могут быть использованы для построения синтеза целевой молекулы. Э. Дж. Кори формализовал эту концепцию в своей книге «Логика химического синтеза». Эффективность ретросинтетического анализа проявляется при разработке синтеза. Целью ретросинтетического анализа является структурное упрощение. Часто для синтеза существует несколько возможных путей. Ретросинтез хорошо подходит для выявления различных синтетических путей и их логичного и последовательного сравнения. На каждом этапе анализа можно обращаться к базам данных, чтобы определить, описан ли уже данный компонент в литературе. В этом случае дальнейшее изучение этого соединения не требуется. Если такое соединение известно, оно может служить отправной точкой для дальнейших шагов, направленных на достижение синтеза.
Retrosynthetic analysis is a technique for solving problems in the planning of organic syntheses. This is achieved by transforming a target molecule into simpler precursor structures regardless of any potential reactivity/interaction with reagents. Each precursor material is examined using the same method. This procedure is repeated until simple or commercially available structures are reached. These simpler/commercially available compounds can be used to form a synthesis of the target molecule. E. J. Corey formalized this concept in his book The Logic of Chemical Synthesis. The power of retrosynthetic analysis becomes evident in the design of a synthesis. The goal of retrosynthetic analysis is a structural simplification. Often, a synthesis will have more than one possible synthetic route. Retrosynthesis is well suited for discovering different synthetic routes and comparing them in a logical and straightforward fashion. A database may be consulted at each stage of the analysis, to determine whether a component already exists in the literature. In that case, no further exploration of that compound would be required. If that compound exists, it can be a jumping point for further steps developed to reach a synthesis.
Определения
Отключение – Ретросинтетический этап, включающий разрыв химической связи для образования двух или более синтонов. Ретрон – Минимальная молекулярная подструктура, позволяющая осуществить определенные превращения. Ретросинтетическое дерево – Направленный ациклический граф, отображающий несколько (или все) возможных ретросинтезов для одной целевой молекулы. Синтон – Фрагмент соединения, способствующий построению синтеза, полученный из этой целевой молекулы. Пример синтона и соответствующего коммерчески доступного синтетического эквивалента приведен ниже: Цель – Желаемое конечное соединение. Трансформация – Обратная синтетической реакции; образование исходных веществ из одного продукта.
Target The desired final compound. Transform The reverse of a synthetic reaction; the formation of starting materials from a single product.
Стратегии функциональных групп
Манипулирование функциональными группами может привести к значительному упрощению молекулярной структуры.
Стереохимические стратегии
Многочисленные химические мишени обладают специфическими стереохимическими требованиями. Стереохимические превращения (например, перегруппировка Клейзена и реакция Мицунобу) могут удалять или переносить необходимую хиральность, тем самым упрощая мишень.
Стратегии по достижению целей в области структуры
Направление синтеза к желаемому промежуточному соединению может значительно сузить область анализа, что позволяет применять методы двунаправленного поиска.
Стратегии, основанные на трансформации
Применение трансформаций к ретросинтетическому анализу может значительно упростить молекулярную структуру. К сожалению, эффективные ретроны, основанные на трансформациях, редко встречаются в сложных молекулах, и для их введения часто требуются дополнительные стадии синтеза.
Топологические стратегии
Определение одного или нескольких ключевых разрывов связей может привести к выявлению ключевых подструктур или трудноуловимых перегруппировок с целью определения ключевых структур. Предпочтительны разрывы связей, сохраняющие кольцевые структуры. Не рекомендуется создавать кольца, содержащие более 7 членов. Разрыв связей требует творческого подхода.