2. Suche nach Synthesereaktionen

Durch den Bruch strategischer Bindungen im Zielmolekül wird eine entsprechende Anzahl Vorstufen generiert. Werden diese Vorstufen in chemisch sinnvoller Weise abgeleitet, bilden sie zusammen mit der ursprünglichen Zielverbindung einen retrosynthetischen Schritt, der in umgekehrter Weise betrachtet, eine mögliche Synthesereaktion für die Zielverbindung beschreibt. Für diese Reaktion stehen somit alle Edukte und das Produkt fest. Zusätzlich sind auch die Reaktionssubstrukturen in allen Reaktionspartnern sowie sämtliche Reaktionszentren über die Bindungen, die gebrochen bzw. geknüpft wurden, festgelegt.

Von der gewählten strategischen Bindung, die gleichzeitig das Reaktionszentrum darstellt, kann die Reaktionssubstruktur z.B. anhand einer unterschiedlichen Anzahl von Atom- bzw. Bindungssphären (im Beispiel zwei Sphären) innerhalb der Zielverbindung abgeleitet werden.

Für diesen retrosynthetischen Schritt gilt es nun, entsprechende Synthesereaktionen zu suchen, die in gleicher oder ähnlicher Weise durchgeführt worden sind. Durch das Ergebnis dieser Suche ergeben sich wesentliche Anhaltspunkte, ob eine eingeschlagene Synthesestrategie sinnvoll ist oder nicht. Gelingt es eine oder mehrere entsprechende Reaktionen zu finden, so liefert dies vielleicht bereits wichtige und detaillierte Informationen über die Durchführung des abgeleiteten Syntheseschritts und dessen erwartete Ausbeute. Werden keine entsprechenden Reaktionen gefunden, so ergibt sich auch dadurch eine wichtige Aussage. Unter Umständen ist die bisher eingeschlagene Synthesestrategie nicht sinnvoll gewählt, d.h. es solte nach einem alternativen Syntheseweg für die Zielverbindung gesucht werden.

Nach der Definition der Reaktionssubstrukturanfrage wird in den Reaktionsdatenbanken nach entsprechenden Synthesereaktionen gesucht. Für diese Reaktionssubstruktur wurden in der Theilheimer-Datenbank 47 Reaktionen gefunden.

Wird die Synthese einer kombinatorischen Bibliothek geplant, so ist es außerdem von Interesse, ob die gewählte retrosynthetische Zerlegung auf Synthesereaktionen mit breit anwendbaren Reaktionstypen führt. Dadurch soll sichergestellt werden, daß während der tatsächlichen Durchführung der Synthese die notwendige Umsetzung mit einer Vielzahl unterschiedlich substituierter Ausgangsverbindungen gelingt.
Um nach geeigneten Synthesereaktionen suchen zu können, bieten sich Reaktionsdatenbanken (z.B. Theilheimer, ChemInform, etc.) als ideale Quelle an, in denen eine Vielzahl bereits durchgeführter und publizierter Reaktionen gespeichert sind.

© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, M. Sitzmann, CCC Univ. Erlangen, Thu Apr 22 13:31:25 2004 GMT
 BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie