【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合成子的組合方式進(jìn)行切斷。例如 : 46 在特定情況下，也可以用 a3合成子和 d1合成子的組合方式進(jìn)行切斷。 47 對(duì) 1， 5雙官能團(tuán)分子，通?？梢岳?a3合成子和 d2合成子的組合方式進(jìn)行切斷。 48 對(duì) 1， 6雙官能團(tuán)分子，通?？梢岳?Con和Rearr兩種方法將其轉(zhuǎn)換成環(huán)已酮或者環(huán)已烯及其衍生物，后者在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下已被氧化開環(huán)。 49 對(duì)環(huán)戍烷化合物，通?？梢愿鶕?jù)環(huán)上官能團(tuán)的數(shù)目和性質(zhì)來切開： 50 對(duì)環(huán)己烯衍生物，通?？梢岳?[4+2]環(huán)加成的逆反應(yīng)方式將環(huán)切開： 51 例： 1溴 3甲基 2丁烯的逆合成分析 52 53 FGI FGI 54 分子設(shè)計(jì)和分子工程 分子設(shè)計(jì)與分子工程的基本概念 分子設(shè)計(jì) 分子設(shè)計(jì) : 在已有有關(guān)結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的理論指導(dǎo)下，以合成特定結(jié)構(gòu)或性能的化合物或分子聚集體為目標(biāo)，在原子和分子水平上對(duì)目標(biāo)物合成路線及其合成方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的理論和方法。 55 分子工程 分子工程是將分子設(shè)計(jì)的思想與工程學(xué)原理相結(jié)合，按照某種特定需要，在分子水平上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工。 結(jié)構(gòu)主要代表原子在空間相互結(jié)合成分子或其他化學(xué)實(shí)體的方式。 還要考慮電子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷等其他層次和類型以及有關(guān)結(jié)構(gòu)的原理。因此，分子工程是一個(gè)涉及物理、化學(xué)、材料、生物學(xué)以及微電子工程學(xué)的交叉學(xué)科。 56 揭示功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系是分子工程學(xué)研究的中心。 功能是體系對(duì)外界作用的響應(yīng)，或者說是體系對(duì)受到的輸入變換為輸出的方式，開展各種層次功能體系微觀鍵合和空間結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)分子工程的研究有著重大意義。 作為研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化以及相關(guān)現(xiàn)象和規(guī)律的化學(xué)學(xué)科，在分子工程學(xué)中處于核心地位。 57 分子組裝 所謂分子組裝，是指按照分子工程原理，從原子和分子出發(fā)，由小到大向上應(yīng)用化學(xué)合成和組裝等方式進(jìn)行操作，在較溫和的控制條件下分階段地將分子基塊（分子組元）有序地組裝出所需的分子聚集體。 58 當(dāng)代的科學(xué)技術(shù)發(fā)展表明，比起零維的原子或離子來，分子聚集體的排列次序及組合方式，即物理上的所謂有序性對(duì)其性質(zhì)和功能有著重大影響。 例如，對(duì)于硝基苯胺 (NO2C6H4NH2)這類正電荷中心和負(fù)電荷中心相互分離而又重疊的偶極分子，在氣態(tài)或稀溶液中分子間沒有相互作用，因而是無序的。 59 必須對(duì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝。 非對(duì)稱中心的結(jié)構(gòu) 對(duì)稱中心的結(jié)構(gòu) 具有非線性光學(xué)倍頻性質(zhì) 60 分子設(shè)計(jì)與分子工程的發(fā)展 20世紀(jì) 50年代，美國麻省理工學(xué)院出版了 《 分子科學(xué)與分子工程 》 專集，提出了從原子、分子和固體的結(jié)構(gòu)來討論材料和器件的分子設(shè)計(jì)課題。從此以后，分子設(shè)計(jì)的提法就屢見不鮮。在化學(xué)合成中出現(xiàn)的“有機(jī)合成子”、“前體物”和“分子基塊”等名詞就是源自分子設(shè)計(jì)的概念。 61 現(xiàn)代有機(jī)合成的發(fā)展趨勢(shì)之一就是以分子識(shí)別作為設(shè)計(jì)、合成、組裝有機(jī)分子的基礎(chǔ)。 所謂分子識(shí)別，是指分子互補(bǔ)性。分子互補(bǔ)性使有機(jī)分子在弱作用力的推動(dòng)下能夠組裝為超分子聚集體。 分子識(shí)別（或互補(bǔ)性）指導(dǎo)下的有機(jī)分子設(shè)計(jì)，無論我們是想模擬某個(gè)生物模型，還是要組裝某種納米材料，都要求我們對(duì)于模擬對(duì)象的作用過程及其分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有所了解，對(duì)互補(bǔ)的雙方（主體和客體、受體和供體）的結(jié)構(gòu)關(guān)系要有預(yù)先的設(shè)定，在設(shè)計(jì)分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，要同時(shí)想著它的功能。 62 分子設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于藥物合成與功能材料的制備。通過分子設(shè)計(jì)，可以提高尋找具有特定性質(zhì)或功能的分子或分子聚集體的命中率。 藥物分子設(shè)計(jì)對(duì)創(chuàng)新藥物的研制十分重要。它可以使大量的篩選工作減少一些盲目性。它根據(jù)治療某種疾病的需要，采用數(shù)據(jù)庫搜索的算法去尋找新型的藥物分子，并采用新發(fā)展的從頭設(shè)計(jì)法，經(jīng)過設(shè)計(jì) —— 合成 —— 測(cè)活的多次循環(huán)，有可能得到能用于治療某種疾病的藥物。 63 在化學(xué)上，可以從元素出發(fā)，由原子的軌道和能級(jí)構(gòu)造出分子中的成鍵及晶體的能帶。晶體化學(xué)研究原子的密堆積以及極性晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)律，但在對(duì)一些特殊形態(tài)的聚集體進(jìn)行討論時(shí)，需要從實(shí)驗(yàn)上提供更多的結(jié)構(gòu)參數(shù)和電荷分布規(guī)律。原子、離子和范德瓦爾斯半徑、電離能、親核勢(shì)、電負(fù)性、偶極矩、極化率等概念的建立，對(duì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)關(guān)系的研究提供了豐富的依據(jù)。 半個(gè)世紀(jì)以來，分子設(shè)計(jì)和分子工程不乏成功的事例，取得了一系列重大的成就。從 40年代起，半導(dǎo)體器件和尼龍、聚酯等高分子材料以及后來的基因和蛋白質(zhì)工程，都是這方面的突出代表。在化學(xué)領(lǐng)域中，運(yùn)用已知原理設(shè)計(jì)溶劑、螫合劑、分子篩以及某些功能高分子都有很好的成果。 64 分子工程基本方法 如何依據(jù)功能選擇結(jié)構(gòu)，與結(jié)構(gòu)的關(guān)系； 如何選擇分子組元，構(gòu)筑所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)； 如何將組元組裝，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。 結(jié)構(gòu)將由要實(shí)現(xiàn)的特定功能所決定，依據(jù)確定的結(jié)構(gòu)來選擇組元。組裝方法將由組元間的連接方式、組元性質(zhì)及其所處的條件來決定。這三個(gè)問題彼此有機(jī)聯(lián)系，形成了實(shí)施了分子工程的三 個(gè)基本環(huán)節(jié)。 65 分子工程面臨的問題之一就是如何從龐大的分子庫中，選擇所要的結(jié)構(gòu)基元。這就是分子設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。雖然自然界及長(zhǎng)期的化學(xué)實(shí)踐已為我們積累了很多結(jié)構(gòu)基塊，但在人類改造世界的過程中，更需要能動(dòng)地去設(shè)計(jì)和創(chuàng)造更為豐富和有效的分子基塊，以滿足實(shí)際的多元化需求。 在分子組元選定以后，分子工程接下來的任務(wù)就是將選定的分子組元組裝具有特殊性質(zhì)或功能的分子聚集體。如對(duì)二階非線性光學(xué)材料，應(yīng)控制分子的非對(duì)稱中心結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)，如采取引進(jìn)大取代基、手性原子、氫鍵及減小分子基態(tài)偶極矩等方法。 66 組合化學(xué)合成 組合化學(xué)也稱組合合成，它利用組合論的思想，將各種化學(xué)構(gòu)建單元通過化學(xué)合成衍生出一系列結(jié)構(gòu)各異的分子群體，并從中做出優(yōu)化篩選。 組合化學(xué)是近幾年來逐漸發(fā)展并成熟起來的一個(gè)學(xué)科，其概念和技術(shù)已被廣泛地接受并用于科學(xué)研究的各個(gè)方面。“ Science”1998年把它