Планирование синтеза

СИНТЕЗ ПОСРЕДСТВОМ МЕТАЛЛОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ — ПЛАНИРОВАНИЕ И ОГРАНИЧЕНИЯ. При планировании синтеза спирта с помощью реактивов Гриньяра важно, чтобы реактив Гриньяра был устойчив, а соединение, с которым он будет реагировать, содержало бы только одну функциональную группу, способную легко реагировать с металлом. Рассмотрим теперь ограничения этого синтеза. [c.395]

Задачи планирования синтеза молекул новых химических соединений решаются на основе использования принципа химических аналогий. Химические аналоги позволяют с определенной достоверностью предсказать множество конкретных реакций, которые не были реализованы и не были отражены в химической литературе, но должны иметь место в силу эмпирических закономерностей, подтвержденных многочисленными известными реакциями [7, [c.36]

При разработке стратегии конкретного синтеза можно столкнуться с двумя крайними ситуациями а) задано исходное соединение, требуется найти пути превращения его в целевой продукт б) задана лишь конечная структура, необходимо решить, из каких исходных соединений и какими путями можно ее построить. В реальном планировании синтеза, как правило, приходится комбинировать оба подхода. Однако в целях наглядности мы разберем их порознь. [c.218]

ПРИМЕРЫ ПЛАНИРОВАНИЯ СИНТЕЗОВ [c.474]

Планирование синтеза от исходных целесообразно прежде всего при разработке промышленных синтетических схем, когда нередко именно доступность того или иного соединения (дешевого промышленного продукта, а иногда — отхода другого производства) стимулирует саму постановку синтетического исследования. Что же касается лабораторного синтеза, то планирование от исходных часто оправдано п тех случаях, когда в структуре целевого соединения легко усмотреть фрагменты, явно указывающие па те или иные доступные исходные. Наиболее наглядно ото проявляется п сиитезе биополимеров. [c.218]

Пока что опыт использования ЭВМ для планирования синтеза еще очень невелик. Тем не менее можно попытаться уже на имеющейся основе оценить возможности и перспективы этого направления. [c.284]

Роль теоретических представлений и обобщенного опыта химии в планировании синтезов велика и беспрерывно растет. Од- [c.396]

Разработка новых подходов и методов для анализа связи между структурой и свойствами и биологической активностью органических соединений, открывающих путь к эффективному планированию синтеза соединений с заданными характеристиками, является важной проблемой современной органической химии. В статье рассматриваются основные принципы методов предсказания физико-химических свойств и биологической активности химических соединений, а также дизайна новых соединений с заданными свойствами и биологической активностью, развиваемые нами новые подходы и их применение для решения конкретных задач. Основные направления работ связаны с построением регрессионных моделей и генерацией структур, использованием локальных молекулярных характеристик и искусственных нейронных сетей, молекулярным моделированием белков и лигандов. [c.112]

Топологическая модель гиперповерхностей потенциальной энергии приводит к некоторым упрощениям практических квантовохимических расчетов. Эта модель образует строгую квантовохимическую основу для топологического определения молекулярной структуры и механизма реакции. Графы пересечения топологических открытых множеств многообразия, заменяющие понятие традиционного пространства ядерных конфигураций, приводят к глобальной квантовохимической модели реакционной системы, причем такая схема может быть использована для планирования синтеза с помощью ЭВМ. [c.91]

Поскольку локальный анализ Е г) показал свою исключительную пользу для получения подробной информации об отдельных молекулярных структурах, может быть поставлена задача квантовохимического планирования синтеза и разработан иной, довольно общий подход к ней с использованием методов глобального анализа. Может быть задан вопрос для данного набора N ядер и к электронов что из себя представляют все возможные химические структуры, образованные ими, и все возможные химические реакции между ними Один возможный подход к ответу на этот вопрос указывается реакционной топологией [4] и моделью дифференцируемых многообразий для квантовохимических реакционных систем [5]. [c.93]

Квантовохимическое понятие химической структуры исследовалось рядом авторов [4, 5, 113—115, 125—131, 137—143]. Возникал тот же самый вопрос, сопоставимо ли понятие структуры с квантовой механикой [137—139, 143], и были предложены различные подходы. Метод генерирующей координаты, разработанный первоначально для описания структуры ядер [144, 145], был предложен для описания молекул [140—142], и молекулярные графы, полученные в результате анализа рассчитанных плотностей заряда, предложены в качестве возможной основы квантовомеханического понятия структуры [ИЗ—115] . При использовании иного подхода топологическая модель ядерного конфигурационного пространства и энергетических гиперповерхностей [4, 5, 125—131] приводит естественным образом к топологическому определению химической структуры, отражающему фундаментальные негеометрические (фактически топологические) свойства квантовых частиц. Топологическая концепция химической структуры также имеет некоторые практические применения, связанные с квантовохимическим дизайном синтеза если гиперповерхности потенциальной энергии действительно важны для теоретического планирования синтеза, то удобно определять химическую структуру и реакционный механизм с помощью свойств энергетических гиперповерхностей [4в]. [c.99]

Проверкой надежности модели является проверка прогнозов, сделанных на основании ее. Мы должны показать сейчас, что наша модель выходит за рамки забавного интеллектуального развлечения, что она способна делать полезные прогнозы. Большинство терминов, относящихся к молекулярной сложности и процитированных во введении, используются химиками-органиками, занимающимися синтезом (к числу которых принадлежу и я сам) следовательно, рассмотренные здесь приложения будут связаны с планированием синтеза. [c.251]

В гл. 2 мы уже рассматривали некоторые аспекты этой задачи. В самом деле, обнаружив в целевой молекуле фрагмент, отвечающий некоторому синтону, необходимо далее выбрать известный (или спроектировать новый ) реагент, эквивалентный этому синтону, — типичная задача для функционально-ориентированного молекулярного дизайна. Так, например, возникающая при планировании синтеза необходимость использовать карбонил-анионный синтон привела к разработке множества реагентов, специально спроектированных для такого применения, Методология синтонного подхода и разнообразие реагентов, созданных в результате целенаправленных исследований в этой области, уже подробно обсуждалась выше, так что здесь мы не будем к этому возвращаться, а рассмотрим несколько примеров, иллюстрирующих другие подходы к дизайну реагентов с заданными свойствами. [c.462]

Планирование синтеза желаемого целевого соединения (целевой молекулы) осуществляется двумя принципиально различными способами. В первом способе - стратегии движения вперед - определенное исход- [c.492]

Подводя итоги, можно сказать, что для планирования синтеза какого-либо спирта с помощью реактива Гриньяра следует мысленно удалить один из заместителей у карбинольного атома углерода, представив этот заместитель составной частью реактива Гриньяра при этом нужно решить, из какого карбонильного соединения можно получить остальную часть молекулы спирта. Ниже даны примеры планирования синтезов Гриньяра. На примере 1-метилциклогексанола представлен наиболее общий путь синтеза спиртов, содержащих карбинольный углерод в цикле. [c.399]

При выборе зд щитной группы необходимо учитывать 1) природу защищаемой группы 2) условия реакции, в которых защитная группа должна проявлять свой маскирующий эффект и, соответственно, в кото рых Она наиболее устойчива 3) условия, которые можно использовать при снятии защитной группы. Не существует универсальных защитных групп даже для одной л той же функциональной группы. Однако искусство синтеза в настоящее время находится на высоком уровне, и наличие многих взаимно дополняющих защитных групп создает большие возможности маневра при планировании синтеза сложных молекул. [c.356]

Согласно новой стратегии планирования синтеза, целевая молекула и разнообразные промежуточные реагенты относятся друг к другу по принципу минимального химического расстояния. Применение этого метода невозможно без использования компьютера [5е]. [c.493]

В качестве примера планирования синтеза рассмотрим ретросинтетическое расчленение феромона, 4-метилгептанола-З Р-1. [c.494]

Планирование синтеза. Удобное место для ретросинтетического расчленения расположено рядом со вторичной гидроксильной группой (см. с. 495 и сл.). [c.499]

Во втором зданни (1-е издание вышло в 1983 г ) расснот рены вопросы электронного строения атомов и молекул. В до ступной форме описаны достижения, проблемы и перспективы развития квантовохимических представлений. Читатель знаке- мится с кругом современных проблем в области квантовой хи- мии( изучение нежестких молекул, возможность планирования синтеза соединений е определенными свойствами путем исследо- вания химических связей и др.). [c.2]

В топологическом пространстве (М, Т ) типичная бассейновая область М является окрестностью критической точки АГ(Х, /). Следовательно, для использования энергетических поверхностей при планировании синтеза оказываются важными соотношения между критическими точками данного функционала Е К) на М и ограничения числа критических точек различных типов. Ранее отмечалась важность даже тех критических точек, которые не находятся на путях минимальной энергии [55]. Обычно критические точки функционалов ожидаемых значений ифают важную роль в квантовой химии [4, [c.101]

Граф (0, 1) имеет огромное значение для анализа реакщюнных механизмов и для планирования синтеза, так как является простейшим графом, включающим все стабильные молекулы (Х , = 0) и все структуры переходных состояний (X = 1). Отметим, что при спещ1-альном выборе Х = - 1 и X = л получают исходный реакционный граф g [c.103]

Последние достижения методологии более совершенных расчетов аЬ initio позволяют предположить, что квантовохимический топологический подход к планированию синтеза может дать информацию, которая в настояшее время экспериментальным путем не может быть получена. Ожидается, что квантовохимический подход явится важным дополнением существующих сегодня подходов к планированию синтеза, большинство из которых включают в некоторой форме экспериментальные данные [153—166]. [c.106]

Итак, стремление связать отношениями эквивалентности как можно большее разнообразие функциональных групп — одна из движущих сил в разработке все новых методов трансформационных превращений. Конечная цель таких разработок — создание банка стандартных процедур, позволяющих в 1-2 операции взаимопревращать любые функции. Надо отметить, что, хотя ситуация в этой области еще далека от такого идеала, уже сейчас для большин-сгаа функций решение задач трансформационных переходов хорошо обеспечено достаточно богатым арсеналом методов, Это позволяет при планировании синтезов уверенно пользоваться следующими простыми правилами [c.153]

Рассмотренные типы ситуаций ясно показывают, сколь многогранна и сложна проблема селективности в целом. Вообще говоря, любое органическое соединение полифункционально (даже простейшее из них метан — образует при хлорировании набор продуктов от H3 I до Lt). Поэтому неудивительно, что проблема селективности реакций является в действительности ключевой при планировании синтеза. [c.162]

В самом деле, как подойти к планированию синтеза соединений со столь запутанной системой связей С-С Скажем сразу, что никакого конкретного набора алгоритмов для рстросинтетического анализа структур такой сложности не существует. Тем не менее, синтезы всех названных соединений и множества других, еще более сложных) были успешно выполнены. Следовательно, хотя и не выработан какой-либо набор правил поведения в подобных ситуациях, должны существовать некоторые принципы, руководствуясь которыми авторы таких синтезов добивались успеха (ведь это не были случайные удачи ). Характер этих принципов можно осознать, проанализировав несколько представительных примеров. [c.313]

Итак, на ряде типичныхпри.меров мы увидели, как планируют и как осуществляют современные органические синтезы. Естественно напрашивается вопрос Нельзя ли сформулировать общие правила, следуя которым можно освоить это искусство и научиться строить оптимальные синтетические планы Скажем сразу, что такого набора жестких правил не существует — творческая деятельность химика-синтетика справедливо называется творческой именно потому, что для нес нет готовых алгоритмов. Тем не менее, названные ниже несколько обших рекомендаций безусловно полезно принимать во внимание при планировании синтеза, [c.345]

Значение термина стратегическая связь (SB), равно как и критерии выбора такой связи в составе целевой структуры мы уже обсуждали в разд. 3.2.5. Между прочим, и само содержание этого понятия, и критерии выбора были сформулированы именно для нужд компьютерного планирования синтеза. Система LHASA гораздо лучше, чем живой химик, приспособлена дчя исчерпывающего анализа полициклических молекул и генерации полного набора SB, отвечающего определенным, заранее заданным критериям. После генерирования набора стратегических спязей система анализирует приемлемые способы разборки (а следовательно, и сборки) каждой из этих SB. Попробуем объяснить химическую. тогику и основные стадии такого поиска. [c.352]

По-видимому, даже непосвященному в таинства органического синтеза ясно, что такой путь слишком тру-.цоемок и не может применяться в качестве рутинного метода хотя бы по той простой причине, что для осмысленного планирования синтеза дейтерированных аналогов нужно прежде всего знать структуру соединения, а зто лишает смысловой основы расшифровку спектра ПМР как шага на пути установления структуры соединения. Поэтому синтез дейтероаналогов применяется тогда, когда расшифровка сложных спектров имеет самодовлеющее значение, например в исследовании закономерностей спектра ПМР новых классов соединений и т. д. (собственно, закономерности, на которые мы теперь опираемся при структурном применении ПМР, и были в свое время добыты таким трудоемким путем). В рутинном же применении ПМР для структурных исследований отнесение сигналов в значительной мере основывается на изученных ранее особенностях спектров соединений этого класса, на ряде общих закономерностей спектроскопии ПМР, а также на многих частных приемах расшифровки. [c.81]

К. с. рассматривается как определенная характеристика энантиомерных объектов молекулы, имеющие одинаковую последовательность связей между атомами и одинаковое относит, расположение атомов в пространстве, но являющиеся энантиомерными объектами, обладают разл. конфигурациями. К. с. хиральной молекулы может сохраняться при значит, деформации этой молекулы, но переход одного энантиомера в другой всегда означает обращение К.с. Совр. рассмотрение К.с связывает ее с понятием молекулярной топологической формы (МТФ) молекулы, под к-рой понимается геом. фигура (в топологич. смысле), характеризующая пространств, расположение ядер данного объекта в сочетании с особыми точками, как, напр., центр инверсии. К.с. сохраняется при любых деформациях молекулы до тех пор, пока не исчезает хиральность и пока сохраняется МТФ. Учет К.с. необходим при определении строения и планировании синтеза мн. классов прир. соединений, таких, как углеводы, пептиды и белки, антибиотики, алкалоиды и т.д. [c.457]

Предлагаемая российским читателям книга Л. Титце и Т. Айхера не просто очередная вариация на заданную тему, т.е. более усовершенствованный практикум, а долгожданное методологически качественно новое лабораторное пособие по истинно совре.менному органическому синтезу, написанное, что называется, на одном дыхании двумя учеными с широким диапазоно.м научных интересов, абсолютно не связанными с авторитетом и предрассудками классических практикумов типа руководства Гаттермана. Гармоническое сочетание теоретических предпосылок с их практической реализацией, концентрированная подача материала, умелый отбор из океана литературных данных именно тех примеров, которые наиболее типичны для современного органического синтеза, иллюстрация новых концепций (энантиоселективный и тем-платный синтезы, межфазный катализ, планирование синтеза на основе регросинтетического расчленения, оценка реакционной способности на основе представлений о граничных орбиталях и др.)-вот далеко неполный перечень достоинств этой книги, позволивших ей после перевода [c.6]

Планирование синтеза. Ретросинтетическое расчленение розового оксида обусловлено его тетрагидропирановой структурой (синтез циклического эфира катализируемым кислотой отшеплением воды от диола). [c.517]

При планировании синтеза особое значение приобретает стереоселективное построение хиральных центров в молекуле (с. 449 и сл.). Планирование синтеза тем труднее, чем больще хиральных центров содержит целевая молекула. Существенной предпосылкой для стереоселективного протекания реакхши является ограничение конформацион-ной подвижности системы в переходном состоянии для отдельного превращения. Это условие в общем выполняется в конденсированных и мостиковых циклических системах. Так, конденсированые пяти- и шестичленные циклические системы существуют в У-образной конформации, поэтому атака реагента может происходить только с внешней [c.498]

Аналогично, транс-конденсированные шестичленные циклы с ангу-лярной алкильной группой, например стероиды, также являются жесткими молекулами. В этих системах атака реагента происходит предпочтительно в ан ш-положение к ангулярной алкильной группе. Поэтому при планировании синтеза целесообразно предусмотреть построение интермедиата в виде жесткой циклической системы, в которой возможно стереоселективное построение всех хиральных центров требуемой конфигурации. Такой циклический интермедиат по подходящей реакции расщепления переводят затем в целевую молекулу. Прежде этот способ являлся общим для стереоселективного построения хиральных центров ациклических соединений. Однако современные методы синтеза позволяют проводить стереоселективные превращения непосредственно в соединениях с открытой цепью. При этом нежесткость последних ограничивается образованием циклических переходных состояний [8] (например, П-3, П-4 и П-7). [c.499]

Планирование синтеза. Одно из возможных ретросинтетических расчленений мультистриатина определяется наличием в нем кетальной группы. [c.502]

Планирование синтеза. Ретросинтетическое расчленение молекулы возможно по обеим С=С-связям. При этом получается диальдегид, из которого простагландин можно сконструировать по реакции Виттига [18]. [c.509]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология