推导过程
逆向合成法在倒推过程中,通过对目标分子的结构分析,将其复杂的结构逐渐简单化,只要每步逆推合理,就可以得到一条合适的合成路线。这种思维过程可表示为:目标分子前体═〉前体═〉……═〉前体═〉起始原料。“═〉”表示前者源于后者。前体又称中间体,它是从起始原料到目标分子所经历的所有中间化合物。前体与起始原料在商业上的区别在于前者买不到或价格过高,而后者往往是价廉易得的化合物。一般来讲,五个碳以下的单官能团化合物及单取代的芳烃,以及通过石油及天然气制得的化工原料(如乙烯、丙烯、甲苯、丁烯、二甲苯、苯及甲烷等)都是可以买到的。
从目标分子到起始原料,经过的途径主要有两条:一条涉及碳胳的变化(碳数增加、减少或改变碳胳),即碳碳键的切断或形成;二是官能团的转换。显然,从目标分子出发,运用倒推法通常可以得到数条合理的合成路线,其最佳路线的确定需设计者依据自己的经验和实践。这就需要设计者具有较强的综合能力,其中包括熟练掌握有机化学的基本反应,对反应的运用及组合能力强。以及对化学品市场有充分的了解等。
常用术语
①目标分子:打算合成的分子,通常用TM表示。
②切断:一种分析法。这种方法想象选择一个合适的位置将分子的键切断,使分子转变为两个不同的部分。用“→”和画一条曲线穿过被切断的键来表示。
③官能团转换:借助于取代、加成、消除、氧化或还原反应,把一个官能团转换成另一个官能团,使得切断成为一个可能的方法,这是一个化学反应的逆过程,用FGI表示。
④合成子:在切断时所得到的概念性的分子碎片,通常为一个正离子或负离子。它们可以是相应反应中的一个中间体,也可以不是。
⑤合成等价物:一种能起合成子作用的试剂。合成子通常因为其本身的不太稳定而不能直接使用。
⑥试剂:实际使用的代表合成子的化合物,例如MeI是合成子Me+的试剂。它能在所计划的合成中起反应,以便给出中间体或目标分子。它是合成子的合成等价物。
⑦切断或FGI的符号“═〉”:表示通过一定的化学反应,可以从后者得到前者,它与有机反应中表示正向反应的符号“→”所表示的意思恰好相反。