合成设计概论PPT课件

22.09.2020
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经典合成时期
• 1828年Wohler偶然使氰铵酸转化成尿素 打破了“生命力”学说 开创了人工合成新纪元
• 1859年Kekule建立了化学结构理论 奠定了人工合成的理论基础
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• 1902年Willstatter合成天然产物托品醇 天然产物人工合成第一个里程碑
托 品
CHO
+ NH2Me +
O
三 CHO
COOH
步
合
成
H
法
NMe2 OH
COOH NMe2 O
COOH
NMe2 O
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• 1951年Robinson设计合成了甾体多环分子
Me
OH
OMe
OMe
HO
O
O
Me AcO
Me OH
AcO
Me O
Me
Me
O O
Me COOMe
Me
H
COOMe
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第一节 合成设计概论
• 合成设计的发展史 • 合成设计主要任务 • 合成设计的出发点 • 合成设计关键技术 • 合成设计四大步骤
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合成设计发展史
1828年以前生命力学说 严重束缚了人类的化学创造力 • 1828 ~ 1917年经典合成时期 • 1917 ~ 1972年合成艺术时期 • 1972 以后进入科学设计时期
Me
*
O -O P
O
Me
N
H O
*
O
N
*
OH N
CH2O H * O *
Me
C NN Co +
Me
* *
*
C O N H2 C O N H2
N
*
* Me
Me
C O N H2
Woodward将有机合成艺术最完美地展现在世人面前
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著名的化学家Woodward说
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你知道如何合成下列两个化合物吗?
H
O OO
H
AO
O
H
N
H
H
HN
B
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药物合成设计 最富有挑战性与创新性
• 挑战性：化学反应理论高深莫测 化学合成难题无穷无尽 已攻克的难题有待优化完善 要求研究人员理论功底要深 知识面要广、思维要敏捷、 经验要丰富、富有创造性。
RO
22.09.2020 R O
Me COOMe
Me
H
COOH
百度文库
Me OH
O
Me Me
O HO
Me
RO
Me O
Me
H
RO
OMe Me O
Me COOMe O
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• 1962年Woodward领导100多位化学家合成出VB12
H2N O C
H2N O C
*
Me *
H2N O C
Me
*
* *
N
H N
*
Me
药物合成设计教学组 向全体学员问好!
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药物合成设计
The Design of Drug Synthesis
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开课前摸底调查
非常希望将来能从事药物合成研究（ 12%） 因高深难学不敢从事药物合成研究（ 38%） 因没有兴趣不想从事药物合成研究（ 50%）
2001级 2003.12
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1987年Kishi等合成出含64个手性碳的海葵毒素
OH
H2N O
HO
O
O
OH
O
OH
HO OH
O OH
Me
HO
OH
OH
N
O
HO
OH Me OH Me OH
N OH
Me
OH Me
O
Me
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OH OH
OH O
OH HO
OH
OH OH
Me
O
OH HO
OH OH
OH
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药物合成设计（16学时）
▪ 合成设计概论 ▪ 目标分子考察 ▪ 反合成分析
➢ 反合成分析常用术语 ➢ 一基团切断合成设计 ➢ 二基团切断合成设计 ➢ 非逻辑切断合成设计 ➢ 杂原子化合物合成设计
▪ 选➢ 环择状性化控合制物合合成成设设计计 ▪ 合成路线评价 ▪ 综合练习
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物理有机化学 新理论 新技术
170多年的发展形成了相互促进的三大领域
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• 现阶段有机合成的发展趋势
–高 选 择 性 合 成 反 应 –高 难 度 化 合 物 合 成 –高 生 物 活 性 化 合 物
• 现阶段有机合成几大新技术
–手 性 合 成 技 术 –仿 生 合 成 技 术 –组 合 化 学 技 术 –C A D 设 计 技 术 –反 向 合 成 分 析 –纵 向 合 成 分 析
tions.htm
经典有机合成反应——是理论基础
– special organic reaction
特殊反应——靠实践积累
ChemInform Reaction Library 收集105万个反应，常用4000多
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学习的目标要求
学会运用已有的知识 化学反应、合成策略、合成经验
最科学、最巧妙地设计 目标化合物的最佳合成路线
OH OH
OH
OH OH OH
O OH OH
HO
HO OH
OH
OH OH
21
Me
OMe
O
N
OMe O
OH
O
OMe
H
O
MeO
H
O
Me
Me O
O
Me Me
O
O
2000年Schreiber等 合成的FK1012 基因开关研究
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O
O
Me Me
O Me
Me O
H
O
H
MeO
O
HO
O
N
MeO
O
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科学设计时期
• 1972年Corey创造了反合成分析法 综合运用: 各类合成反应 合成设计原则 合成设计策略 CAD设计技术 进行复杂反应的创造性合成设计
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从复杂的化合物推演出四个简单的化学试剂或中间体
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有机合成化学 设计 合成
天然产物化学 分离 提取 鉴定
• 创新性：化合物的创新、合成路线创新 化学反应创新、工艺条件创新
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5
• 有机合成设计基础：有机合成反应 • 有机合成反应分为：
– classical organic reaction（500多个） http://www.chempensoftware.com/organicreac
MeO
Me
O OMe
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纵向合成分析
Diversity-Oriented Organic Synthesis Forward Synthetic Analysis
Target-oriented Organic Synthesis Retrosynthetic Analysis
O
托
品
N Me2
经
典
合
成
法 Me2N
（
20 步 反 Br 应 ）
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Br N Me2
I Br
Br
N Me2 Br
N Me2
H
OH
N Me2 O
Br Br
N Me2 Br
OH
N Me2
H
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合成艺术时期
• 1917年Robinson发明了托品酮合成法 合成反应与技术研究的突破
COOH