Retrosentetik analiz
Retrosentetik analiz, organik sentezlerin planlanmasındaki problemleri çözmek için kullanılan bir tekniktir. Bu, reaktiflerle herhangi bir potansiyel reaktivite/etkileşimden bağımsız olarak bir hedef molekülün daha basit öncü yapılara dönüştürülmesiyle elde edilir. Her bir öncü malzeme aynı yöntem kullanılarak incelenir. Bu prosedür, basit veya ticari olarak temin edilebilen yapılara ulaşılıncaya kadar tekrar edilir. Bu daha basit/ticari olarak temin edilebilen bileşikler, hedef molekülün bir sentezini oluşturmak için kullanılabilir. Elias James Corey bu kavramı The Logic of Chemical Synthesis kitabında resmileştirdi.[1][2][3]
Retrosentetik analizin gücü, bir sentezin tasarımında ortaya çıkar. Retrosentetik analizin amacı yapısal basitleştirmedir. Genellikle, bir sentezin birden fazla olası sentetik yolu olacaktır. Retrosentez, farklı sentetik yolları keşfetmek ve bunları mantıklı ve anlaşılır bir şekilde karşılaştırmak için çok uygundur.[4] Bir bileşenin literatürde zaten mevcut olup olmadığını belirlemek için analizin her aşamasında bir veri tabanına başvurulabilir. Bu durumda, bu bileşiğin daha fazla araştırılmasına gerek olmayacaktır. Bu bileşik varsa, bir senteze ulaşmak için geliştirilen sonraki adımlar için bir atlama noktası olabilir.
Tanımlar
[değiştir | kaynağı değiştir]- Ayrılma
- İki (veya daha fazla) synthon oluşturmak için bir bağın kırılmasını içeren retrosentetik bir adım.
- Retron
- Belirli dönüşümleri mümkün kılan minimal bir moleküler altyapı.
- Retrosentetik ağaç
- Tek bir hedefin birkaç (veya tüm) olası retrosentezinin yönlendirilmiş asiklik grafiği.
- Senton
- Bu hedef molekülden türetilen, bir sentezin oluşumuna yardımcı olan bir bileşik parçası. Bir senton ve buna karşılık gelen ticari olarak temin edilebilen sentetik eşdeğeri aşağıda gösterilmiştir:
- Hedef
- Arzu edilen son bileşik.
- Dönüştürme
- Sentetik bir reaksiyonun tersi; tek bir üründen başlangıç materyallerinin oluşumu.
Örnek
[değiştir | kaynağı değiştir]Bir örnek, retrosentetik analiz kavramının kolayca anlaşılmasına izin verecektir.
Fenilasetik asit sentezinin planlanmasında iki senton tanımlanır. Bir nükleofilik "-COOH" grubu ve bir elektrofilik "PhCH2+" grubu. Elbette, her iki senton da kendi başına mevcut değildir; sentonlara karşılık gelen sentetik eşdeğerler, istenen ürünü üretmek için reaksiyona sokulur. Bu durumda, siyanür anyonu −COOH sentonunun sentetik eşdeğeridir, benzil bromür ise benzil sentonu için sentetik eşdeğeridir.
Retrosentetik analiz ile belirlenen fenilasetik asit sentezi şu şekildedir:
- PhCH2Br + NaCN → PhCH2CN + NaBr
- PhCH2CN + 2 H2O → PhCH2COOH + NH3
Aslında, fenilasetik asit, benzil klorürün sodyum siyanür ile analog reaksiyonu ile hazırlanan benzil siyanürden sentezlenmiştir.
Stratejiler
[değiştir | kaynağı değiştir]Fonksiyonel grup stratejileri
[değiştir | kaynağı değiştir]Fonksiyonel grupların manipülasyonu, moleküler karmaşıklıkta önemli azalmalara yol açabilir.
Stereokimyasal stratejiler
[değiştir | kaynağı değiştir]Çok sayıda kimyasal hedefin farklı stereokimyasal talepleri vardır. Stereokimyasal dönüşümler (Claisen yeniden düzenlemesi ve Mitsunobu reaksiyonu gibi) istenen kiraliteyi kaldırabilir veya aktarabilir, böylece hedefi basitleştirir.
Yapı-hedef stratejileri
[değiştir | kaynağı değiştir]Bir sentezi istenen bir ara ürüne yönlendirmek, bir analizin odağını büyük ölçüde daraltabilir. Bu, çift yönlü arama tekniklerine izin verir.
Dönüşüme dayalı stratejiler
[değiştir | kaynağı değiştir]Dönüşümlerin retrosentetik analize uygulanması, moleküler karmaşıklıkta güçlü azalmalara yol açabilir. Ne yazık ki, güçlü dönüşüme dayalı retronlar, karmaşık moleküllerde nadiren bulunur ve varlıklarını oluşturmak için genellikle ek sentetik adımlara ihtiyaç vardır.
Topolojik stratejiler
[değiştir | kaynağı değiştir]Bir veya daha fazla anahtar bağ kopukluğunun belirlenmesi, anahtar yapıların tanımlanması için anahtar alt yapıların tanımlanmasına veya yeniden düzenleme dönüşümlerinin tanımlanmasının zor olmasına yol açabilir.
- Halka yapılarını koruyan bağlantı kesilmeleri teşvik edilir.
- 7 üyeden daha büyük halkalar oluşturan bağlantı kesilmeleri önerilmez.
- Bağlantısızlık, yaratıcılığı içerir.
Ayrıca bakınız
[değiştir | kaynağı değiştir]Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ^ E. J. Corey, X-M. Cheng (1995). The Logic of Chemical Synthesis. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-11594-6.
- ^ E. J. Corey (1988). "Retrosynthetic Thinking – Essentials and Examples". Chem. Soc. Rev. 17: 111-133. doi:10.1039/CS9881700111.
- ^ E. J. Corey (1991). "The Logic of Chemical Synthesis: Multistep Synthesis of Complex Carbogenic Molecules (Nobel Lecture)" (Reprint). Angewandte Chemie International Edition in English. 30 (5): 455-465. doi:10.1002/anie.199104553. 4 Aralık 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 16 Kasım 2020.
- ^ James Law et.al:"Route Designer: A Retrosynthetic Analysis Tool Utilizing Automated Retrosynthetic Rule Generation", Journal of Chemical Information and Modelling (ACS JCIM) Publication Date (Web): February 6, 2009; DOI:10.1021/ci800228y, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ci800228y
Dış bağlantılar
[değiştir | kaynağı değiştir]- Moleküler ve Biyomoleküler Bilişim Merkezi 12 Şubat 2005 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Presentation on ARChem Route Designer, ACS, Philadelphia, Eylül 2008 23 Kasım 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Retrosentez planlama aracı: InfoChem'den ICSynth 8 Aralık 2017 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Spaya, Iktos tarafından ücretsiz olarak sunulan yazılım 13 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
Kimyanın dalları | |
|---|---|
| Fiziksel | |
| Biyolojik | |
| Organik | |
| İnorganik | |
| Analitik | |
| Diğer | |
| Ayrıca bakınız | |
