Umumiy sintez - Total synthesis

Umumiy sintez to'liq kimyoviy sintez kompleksning molekula, ko'pincha a tabiiy mahsulot, oddiy, sotuvga qo'yiladigan prekursorlardan.[1][2][3][4] Odatda bu biologik jarayonlarning yordamini o'z ichiga olmaydigan jarayonni nazarda tutadi, bu uni ajratib turadi semisintez. Maqsadli molekulalar bo'lishi mumkin tabiiy mahsulotlar, tibbiy jihatdan muhim bo'lgan faol moddalar yoki nazariy jihatdan qiziqqan organik birikmalar.

Ko'pincha, maqsad allaqachon ma'lum marshrutlar mavjud bo'lgan maqsad molekulasi uchun yangi sintez yo'lini kashf etishdir. Biroq, ba'zida hech qanday marshrut mavjud emas va kimyogar birinchi marotaba hayotga mos yo'l topishni xohlaydi. Umumiy sintezning muhim maqsadlaridan biri yangisini kashf etishdir kimyoviy reaktsiyalar va yangi kimyoviy reaktivlar.[5]

Qo'llanish doirasi va ta'riflari

Umumiy sintez atamasi kamroq, ammo tabiiy polipeptidlar va polinukleotidlar sintezida aniq qo'llaniladi. Masalan, peptid gormonlari oksitotsin va vazopressin izolyatsiya qilingan va ularning umumiy sintezlari haqida birinchi marta 1954 yilda xabar berilgan.[6]

Maqsadlar

Tarixiy nuqtai nazardan haqiqatga to'g'ri kelmasa ham (qarang steroid, kortizon tarixi ), zamonaviy davrda umumiy sintez asosan ilmiy harakatga aylandi (muammolarga qo'llaniladigan ishchi kuchi jihatidan). Shu bilan birga, sanoat tashvishlari umumiy sintez harakatlarining o'ziga xos yo'llarini tanlashi va ayniqsa, katta mablag'larni sarf qilishi mumkin tabiiy mahsulot maqsadlar, ayniqsa, agar yarim sintez murakkab, tabiiy mahsulotdan olinadigan narsalarga qo'llanilishi mumkin giyohvand moddalar. Shunga qaramay, akademik korxona sifatida umumiy sintezning qiymati to'g'risida doimiy munozaralar mavjud bo'lib, ularning ba'zi jihatlari bu erda umumlashtirilgan.

Umumiy sintez loyihalari ko'pincha turli xil reaktsiyalarni talab qiladi va shu sababli murakkab umumiy sintezlarni amalga oshirish uchun harakatlar kimyogarlarni, xususan, farmatsevtika kashfiyoti va boshqa sohalar uchun tayyorlashga xizmat qiladi. jarayonlar kimyosi. Ikkala holatda ham kimyoviy reaktsiyalar to'g'risida kuchli bilim va kuchli va aniq kimyoviy sezgi muhim malakadir.[iqtibos kerak ]

Tarix

B vitamini12 umumiy sintez: Retrosintetik tahlil. 1972 yilda ushbu guruhlar tomonidan ikki xil variantda e'lon qilingan Vudvord-Eshenmoser total sintezi tahlili. Ushbu ishda 19 dan ortiq turli millatlarning 100 dan ortiq doktorantlari va doktorantlari qatnashdilar. The retrosintez maqsadli vitaminni demontaj qilish natijasida uni oldinga qurish uchun kimyoviy ma'noga ega. Maqsad, B vitamini12 (Men), ilgari bajarilishi mumkinligi ko'rsatilgan dumining oddiy qo'shilishi bilan tayyorlanishi ko'zda tutilgan. Kerakli kashshof, kobirik kislota (II), keyin maqsadga aylanadi va "korin vitaminning yadrosi "va uni tayyorlash A va D halqalarining" g'arbiy "qismlari (ikki qism) orqali amalga oshirilishi mumkin edi (III) va B va C halqalaridan tashkil topgan "sharqiy" qism (IV). Keyin restrosintetik tahlil bu ikkita murakkab qismni, shu bilan birga murakkab molekulalarni yaratish uchun zarur bo'lgan dastlabki materiallarni nazarda tutadi V–VIII.

Fridrix Vohler organik moddalar, karbamid, 1828 yilda noorganik boshlang'ich materiallardan ishlab chiqarilishi mumkin edi. Bu tirik jarayonlarning yon mahsuloti sifatida tanilgan moddani sintez qilishning birinchi misoli bo'lganligi uchun kimyoda muhim kontseptual voqea bo'ldi.[2] Vohler qo'lga kiritdi karbamid davolash orqali kumush siyanat bilan ammoniy xlorid, oddiy, bir bosqichli sintez:

AgNCO + NH4Cl → (NH2)2CO + AgCl

Kofur kam va qimmat tabiiy mahsulot bo'lib, dunyo miqyosidagi talabga ega edi.[qachon? ][kimga ko'ra? ] Haller va Blank uni kofur kislotadan sintez qildilar;[qachon? ][2] ammo, kashshof, kamforik kislota, noma'lum tuzilishga ega edi. Fin kimyogari Gustav Komppa kamforik kislotani sintez qilganida dietil oksalat va 3,3-dimetilpentanoik kislota 1904 yilda kashshoflarning tuzilishi zamonaviy kimyogarlarga kofurning murakkab halqa tuzilishini xulosa qilishga imkon berdi. Ko'p o'tmay,[qachon? ] Uilyam Perkin kofurning yana bir sintezini nashr etdi.[muvofiq? – muhokama qilish] Kofurni to'liq kimyoviy sintez qilish bo'yicha ishlar Komppaga birikmani sanoat ishlab chiqarishni boshlashga imkon berdi Tainionkoski, Finlyandiya, 1907 yilda.

Amerikalik kimyogar Robert Berns Vudvord Murakkab organik molekulalarning umumiy sintezini ishlab chiqishda taniqli shaxs edi, uning ba'zi maqsadlari xolesterin, kortizon, strixnin, lysergik kislota, reserpine, xlorofill, kolxitsin, B vitamini12 va prostaglandin F-2a.[2]

Vinsent du Vigneaud 1955 yil taqdirlangan Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti tabiiy polipeptidning to'liq sintezi uchun oksitotsin va vazopressin 1954 yilda "biokimyoviy ahamiyatga ega oltingugurt birikmalari ustida ishlagani uchun, ayniqsa polipeptid gormonining birinchi sintezi uchun".[7]

Yana bir iste'dodli kimyogar Elias Jeyms Kori, kim g'olib bo'ldi Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti 1990 yilda umrbod sintezda erishgan yutuqlari va rivojlanishi uchun retrosintetik tahlil.

Misollar

Umumiy sintezda bitta klassik xininning umumiy sintezi, bu uning to'liq sintezidan oldin Robert Berns Vudvord va Uilyam fon Eggers Doering 1944 yilda,[8] 150 yilni o'z ichiga olgan va nizolar va umidsizlikni o'z ichiga olgan ko'plab qisman sintezlar tarixiga ega edi.[2]

Adabiyotlar

  1. ^ "Arxivlangan nusxa". Arxivlandi asl nusxasi 2014-12-20 kunlari. Olingan 2015-08-22.CS1 maint: nom sifatida arxivlangan nusxa (havola)
  2. ^ a b v d e K. C. Nikolau; D. Vourloumis; N. Vinssinger va P. S. Baran (2000). "Yigirma birinchi asr tongida total sintez san'ati va ilmi" (qayta nashr etish). Angewandte Chemie International Edition. 39 (1): 44–122. doi:10.1002 / (SICI) 1521-3773 (20000103) 39: 1 <44 :: AID-ANIE44> 3.0.CO; 2-L. PMID  10649349.
  3. ^ Nicolaou, K. C. & Sorensen, E. J. 1996, Umumiy sintezdagi klassikalar: Maqsadlar, strategiyalar, usullar, Nyu-York: John Wiley & Sons, ISBN  978-3-527-29231-8
  4. ^ Nicolaou, K.C. va Snayder, S.A, 2003, Total Synthes in Classics II: Total Classes of Total Synthes II: More Hedefler, Strategies, Methods, New York: John Wiley & Sons, ISBN  978-3-527-30684-8
  5. ^ Palitoksindan keyingi davrda tabiiy mahsulot sintezi paytida yangi sintetik metodikalar va reaktivlarning kashf etilishi Ahlam M. Armali, Yvonne C. DePorre, Emiliya J. Groso, Pol S. Rixl va Korinna S. Shindler Chem. Rev., ASAP maqolasi doi:10.1021 / acs.chemrev.5b00034
  6. ^ du Vigneaud V, Ressler C, Swan JM, Roberts CW, Katsoyannis PG (1954). "Oksitotsinning sintezi". Amerika Kimyo Jamiyati jurnali. 76 (12): 3115–3121. doi:10.1021 / ja01641a004.
  7. ^ "1955 yil kimyo bo'yicha Nobel mukofoti". Nobelprize.org. Nobel Media AB. Olingan 17 noyabr 2016.
  8. ^ Organik kimyo haqidagi afsonani eslash Robert Berns Vudvord, "C&EN", 10.04.2017

Tashqi havolalar