合成子

更新时间:2022-08-25 18:16

通过已知合成方法(或合成操作)能够与有机分子相连接的化学结构单元。结构简单的合成子有如甲基阴离子,而复杂的可如甾体的烯醇负离子。通过对合成子的分析可以把各种有机反应分类,并应用于有机化合物合成路线的设计。合成子是有机合成设计的基本概念之一,常常是逆合成分析的关键。

释义

合成子是有机合成设计的基本概念之一。要很好地应用逆合成分析理论,首先需要了解一些相关的基本概念和术语。逆合成分析是一种逻辑推理的分析过程。它将目标分子按照一定的规律通过切断或转换推导出目标分子的合成子或与合成子相对应的试剂。逆合成分析用双箭头表示。其一般式可表达为:

在分子中的化学键进行切断时所产生的分子碎片称为合成子或叫合成元。合成子可以是正、负离子,也可以是电中性的。

根据Corey的定义:凡是能用已知的或者合理的合成操作,将有机分子连接起来的结构单元都称为合成子。所谓结构单元,实际上是指在对目标分子(待合成的化合物,用TM表示)进行结构剖析时,分子中的化学键被断开而生成的分子碎片。通过这些碎片能看出它们与某一简单分子的联系,从而容易导出可能的起始原料和合成路线。例如含有11个共轭双键的β-胡萝卜素,可以视为β-紫罗兰酮衍生物的二聚体。这样可将其两端的第二个双键断开(用一根波纹线穿过该键表示断开),可以得到有两个取代环己烯基链的分子碎片,此即合成β-胡萝卜素的合成子。

合成子分类

正离子合成子称为受体合成子(acceptor synthon),简称a,负离子称为供体合成子(donor synthon),简称d。如下图1所示切断中产生的两个片段均为合成子,它们分别是受体合成子和供体合成子。

异裂切断可以得到给电子合成子和接受电子的合成子。如图2所示举例以及获得的合成等价物。合成子是分子在切断时产生的片段,它们往往是活性中间体或实际上并不存在的结构片段。在合成时,真正使用的是与合成子相对应的试剂,称为合成等价物。

均裂切断可以得到两个电中性的自由基合成子(合成元),电中性的中性原子可以简写为r。

电环化切断产生两个电中性的合成元,简写为e。如下图3所示的D-A反应的逆合成分析产生的两个中性合成元。

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