3: Критерії вибору синтетичного маршруту
Після того, як цільова молекула обрана для синтезу, можна сісти і встановити кілька шляхів для її синтезу. За якими критеріями ви обираєте Ціль і як ви приїжджаєте на синтетичний маршрут? Відповідь залежить від загальної мети вашого проекту.
Для природного продукту хімік, він, можливо, виділив і визначив структуру нової молекули. Йому може знадобитися синтез молекули, щоб довести структуру. Під час роботи над з'ясуванням структури маршрут, обраний для синтезу, повинен однозначно встановити частину структури, над якою ви працюєте. Кожен крок вибирається за цією структурою-критерієм окремо. Тут довжина маршруту і вартість хімікатів не мають значення.
Елегантний (енантіопурний) синтез якоїсь складної структури - мрія академіка, який працює в університетській лабораторії. Його часто більше турбує розробка нових маршрутів, нових реакцій і нових механістичних принципів. Його турбота полягає в тому, щоб розвивати нові горизонти і давати хорошу підготовку молодим хімікам. Його рідко турбує вартість своїх досліджень. Він має час за своїм командуванням і, сподіваюся, достатньо грошей, щоб переслідувати свою пристрасть. Його судять за якістю (і кількістю) його наукових публікацій та якістю підготовки, яку він надав студентам. Наявність патенту - це додаткове перо до його шапки.
Фармацевтичний хімік і хімік матеріалів більше зацікавлені в розробці універсальних і швидких синтетичних шляхів для обраної молекули. Їх зусилля спрямовані на синтез великої кількості близькоспоріднених молекул, протягом короткого часу. Такий хімік вивчає дослідження структури активності, спрямованих на розробку нових молекул ліків або молекул з особливими властивостями. Його часто судять за кількістю таких активних молекул, які він відкрив і патентів, що утримуються на його ім'я, а не тільки за кількістю синтезованих ним нових молекул або витонченості синтетичного шляху. Публікація до його честі - це додане перо до його шапки. У його починаннях вартість і ефективність синтетичних маршрутів не є критеріями для дослідження. Він вважає, що як тільки буде виявлена «правильна молекула», більш ефективні маршрути завжди можуть бути створені у відповідну дату. Його мистецтво спрямоване на швидке відкриття молекул з потрібними властивостями.
Промисловий хімік найбільше стурбований «вартістю» синтезу молекули. Його зусилля спрямовані на розробку економічних синтетичних процедур, які включають не тільки вартість хімічних речовин, але й витрати на переробку, переробку та екологічну очистку відходів. Він відбирає молекули виходячи з їх економічної вартості (чистого прибутку для своєї компанії). Він повинен піклуватися про екологічно чистих реакціях і процедурах. Загалом, хімік-розробник у промисловій науково-дослідній лабораторії розглядає дуже масштабні (як правило, кілька кілограмів партії) реакції, їх відтворюваність, параметри безпеки та витрат. Його увага зосереджена на комерційній цінності його продукту, прибутковості та патентах.
Тому молекула-мішень та обраний маршрут залежать від капелюха, яку носить хімік. У нас є приклади дивовижних хіміків, які ефективно жонглюють більш ніж однією капелюхом одночасно. Ми знімаємо наші прислівні капелюхи для тих універсальних і багатогранних хіміків. Це пояснюється тим, що для ефективної роботи різні завдання вимагають різних наборів навичок та використання різних наборів баз даних. Тим не менш, основна хімія однакова у всіх цих заходах. Звичайно, іноді можна бути творчим, універсальним і економічно ефективним одночасно. На наступних сторінках ми розглянемо широкі принципи, що регулюють мистецтво органічного синтезу. Ми вже обговорювали деякі «правила», які регулюють синтез. Зараз ми вивчимо керівні принципи, які стосуються логіки органічних синтезів. Потім ми обговоримо кілька цікавих синтезів, щоб проілюструвати ці принципи.