合成化学及其重要性

研究简介

合成法是人为地进行化学反应，以获得一种或多种化合物作为化学主题。物理和化学操作，通常涉及一个或多个反应，被用来实现这一点。该过程在当前实验室环境下是可重复和有效的。化学合成涉及使用一种或多种物质(称为试剂或反应物)，这些物质在特定条件下发生变化。为了达到理想的效果，可以使用多种治疗方法。这就需要使用反应容器，如化学反应器或简单形状的烧瓶来混合化学物质。为了分离最终产物，许多反应需要某种形式的处理或纯化程序。

反应收率是指化学合成所产生的量。在实验室环境中，产率通常表示为公斤质量或根据限制试剂可能产生的总理论量的百分比。副反应是一种无意中发生并降低预期产量的化学反应。

在化学合成中，有几种方法比仅仅将试剂a转化为反应产物b更复杂。化学产物是由一系列单独的化学反应在多步骤合成中产生的，每个反应都有自己的工作。例如，实验室对扑热息痛的合成可以分为三个部分。在级联反应中，单个反应物内部会发生多个化学转化;在多组分反应中，多达11种不同的反应物生成一个单一的反应产物;在伸缩合成中，一个反应物经历多个转化而不隔离中间产物。

有机合成是化学合成的一个子集，专注于有机分子的产生。为了合成感兴趣的产物，可能需要按顺序使用多种方法，这需要大量的时间。有机合成在化学家中受到高度重视，创造出极具价值或复杂的化学品为罗伯特·伯恩斯·伍德沃德(Robert Burns Woodward)等研究人员赢得了诺贝尔化学奖。当化学合成从基本的实验室物质开始时，这是一个完全合成的过程。如果从从植物或动物中分离出的产物开始，然后发展到新的化合物，则该合成被描述为半合成衍生物。

合成化学帮助发现和开发了改变生活的关键药物，改善了世界各地人们的健康。近年来，许多制药公司减少了在化学品方面的投资，认为合成化学是一个成熟的领域，而不是药物研发创新的源泉。与普遍的看法相反，我们认为合成化学的卓越和创新将继续在所有阶段的开发和研究成功中发挥关键作用。此外，目前在新的合成技术、生物催化、化学信息学和反应定位方面的进展提供了加速和提高药物研究产品质量的潜力。事实上，新的合成方法的使用正在迅速扩大化学物质的领域，可以用来调节更广泛的生物靶标，而且越来越多的人认识到合成化学的突破正在改变药物开发的过程。我们确定了一些最近最有前途的合成化学发展，以及我们希望在未来几年改变药物发现的前景。

合成化学的发现导致了许多突破性疗法的发展，在整个上个世纪改善了人类健康。为了加速下一波药物的开发，面对制药行业越来越多的障碍，需要不断进行化学创新。新的合成方法不仅提供了以前无法获得的化学物质，而且还激发了我们如何设计和构造化学物质的新想法。这组作者说，合成化学领域最近的一些最重要的进展，以及与伙伴学科结合的机会，将改变药物发现和开发领域。

由于这些进步，合成化学肯定会对下一代药物的发现和开发产生影响。异芳烃的选择性饱和和虚构化约束双环胺高水凝胶的简捷合成C-H在三取代胺合成中的生物活性，这些都是化学合成中尚未解决的问题，对药物的发现具有潜在的影响。其他领域，如位点选择性生物分子修饰和非典型核苷的生产，正在成为高潜力的机会。分子编辑的概念，包括在分子中插入、删除或交换原子，正受到越来越多的关注。通过制药公司和主要学术团体之间的伙伴关系，对合成化学和化学技术的持续投资，有可能使该领域更接近一种状态，即化学空间探索不受合成复杂性的限制，只受化学家想象力的限制，从而能够比以往更快地发现治疗疾病的最佳化学物质。