有机化学

全合成

全合成从明确的简单起始原料构建复杂天然或设计分子，综合路线设计、选择性、反应机理与实验实施。

直觉直觉：把分子看作路线设计问题

全合成不只是冗长的反应清单。它检验能否从明确的起始原料经合理、选择性且可重复的步骤抵达目标，并判断路线是否带来关于反应性或分子功能的有用认识。

比较不同路线拓扑下的逐步收率，并以 Robinson 一锅法合成托品酮为串联反应例。

定义:

从简单或可购得的起始原料完整化学合成目标分子，并明确界定起点与终点。

若线性路线有 n 步且每步分数收率为 y，理想总收率为 yⁿ。y = 0.80 时十步约为 10.7%，尚未计入规模和纯化损失。

合成路线架构
架构	优势	权衡
线性	序列直接，便于类似物拓展	每步损失都会累积到末端
汇聚型	分别合成片段再偶联	需要片段偶联并管理保护基

汇聚路线分别制备两个或更多较复杂片段，再在后期偶联，可能缩短最长线性序列。串联反应在一次操作中形成多个键或环，可减少分离次数，但需要精确控制竞争途径和立体化学。

Y_{overall}=\prod_{i=1}^{n} y_i\qquad (\text{linear sequence})

例题: 估算线性路线收率

一条路线有十个分离步骤，每步收率 80%。假定步骤独立且无额外损失，估算总收率。

解答

0.80¹⁰ = 0.1074，约为 10.7%。这是路线规划估算，不是生产规模下分离产量的预测。

可靠报告应明确底物身份、立体化学归属、谱图、收率和可重复性。路线可用步骤经济性、原子经济性、理想性、物料通量与安全性评价，但单一指标无法涵盖所有目标。仿生设计关注自然界的成键逻辑能否启发可行的实验室路线。

The Logic of Chemical Synthesis · E. J. Corey, Xue-Min Cheng, 1989
Organic Synthesis: The Disconnection Approach (2nd ed.) · Stuart Warren, Paul Wyatt, 2008