一小步…

是什么让一个化学步骤?你可能认为答案很直观:带一些东西,把它变成其他的东西,还有你的步骤。但最近的一次讨论开瓶博客,由菲尔Baran集团在加州斯克里普斯研究所,我们表明,它并不是那么简单。绝对没有希望。

辩论集中在集团的总合成(-)-thapsigargin,复杂的分子,其中stereocentres首次被发现在一个工厂名字可能致命的胡萝卜。前合成要36到42步骤,但在12月Baran的团队公布了一项惊人的上面描述的合成。¹

提交论文最初广告牌这步数的头衔,但在发布版本中葬末期。那是在回应反馈他们收到了同行评审期间,归结为这些批评:步数是一个可怜的指标综合判断,和Baran反复under-counts步骤。哎哟。

这似乎是不超过一个学术争端。但是如果你拉这个线程,步数争端导致重要问题不亚于全合成的未来。

注意脚下

有一个特定的团队的thapsigargin合成的一部分,涉及二醇,这说明了一步计算难题。首先,他们保护的二醇-哦组;然后他们更多的试剂添加到原油反应混合物安装一个新的-哦组其他分子。

批评人士说,这应该算作两个步骤,因为它涉及到两个不同的反应在两种不同的官能团。Baran坚称,这是第一步,因为只有一个步骤结束时一些污迹或净化。他还指出,有很多,每个人都同意是一个单步的反应,然而涉及多个转换在不同部分的分子——想想神奇的级联反应,可以拉上拉链自然产物环系统。

关于这个民意调查Baran实验室的Twitter获得了近500的反应,有73%的人同意他的观点。但这是一个很长的路从共识。这样的一个观点是捆绑在一起的反应可能是更好的描述为“一锅”,而不是“一步”。另一个原因是,无法净化和特征序列中所有稳定中间体投机取巧。三分之一,令人称奇,建议是不公平地轻视先前的合成路线,并没有集中在尽可能短。

步数并不是一个完美的指标,可以肯定的是。总有艺术性的合成,有时曲折的旅程比最短的路线可能更有价值。但归根结底,合成化学是一种实用的科学,我们需要一些告诉如果一个路线比另一个,不是为了炫耀,而是为了纯粹的实用性。

Baran的实验室明确旨在让克的产品使用短,有效的路线,可以扩大。步数为板凳化学家提供了一个合理的经验法则食谱后,因为它给了一种耗时多少净化他们要做的事情。当时一些人声称制药行业不再是复杂的自然产品感兴趣,因为他们太费力的合成,Baran旨在证明他们是错误的。

下一个步骤

这样会产生一个更广泛的争论是什么让一个“理想的”合成。一步经济可能是一个有用的目标,但它远非测量理想的唯一途径。化学家过程可能更感兴趣的总数在合成操作。一个“原子经济”的方法旨在确保每个试剂尽可能多的原子有助于最终产品,尽量减少浪费。Baran尽力避免使用保护团体和不必要的氧化还原反应来最大化的比例反应在合成构建产品的骨架。

与此同时,随着绿色化学的原则越来越与日常综合集成,他们带来一个投资组合的其他指标,从环境影响因素过程质量强度。越来越多的社区需要解决一些常见的标准。博客就像开瓶成立,提供尽可能多的透明度对集团的工作,在刺激讨论也只能到此为止。这个辩论应该涉及到更广泛的社区的合成化学家、期刊和学术团体。

四十年前,磨了几毫克的描述是极其复杂的天然产品,考虑到化学人员可以使用工具箱,一个巨大的成就。今天,越来越多的化学家的目标是达到顶峰的方式快速、廉价、高效和可扩展的。这种重点的转变提出了质疑的关键目标总合成21^圣世纪。定义这一愿景在可衡量的方面可能是最重要的一步。