有机合成是以有机反应为工具，通过合理设计的合成路 线，从一个简单分子合成复杂分子的全过程。 与化学家的智慧、经验、实验技巧和装置密切相关，是一项极富挑战性和创造性的工作，好的设计可以让合成人员用最快的时间，最便宜的原料，最安全的反应，最高效的分离方法获得最终产物，不能想切就切，随便设计，设计一时爽，实验员哭断肠。逆合成法看似简单实际不容易，需要以丰富的有机化学知识作为基础 。
著名美国化学家E.J.corey1967年提出的逆合成分析法（retrosynthetic analysis）又称切断法(the disconnection approach)，是有机合成路线设计的最基本、最常用的方法。他把一个复杂的合成问题通过逆推法，由繁到简地逐级剖析，分解成若干简单的合成问题，而后形成由简到繁的复杂分子合成路线。
逆合成分析法的基本原则
应用逆向合成分析法时要有据可循、有理可依、条理清晰。
(1)应有合适的反应机理，遵照“能合才能分”的道理，即切断必须有连接的有机化学反应为依据；
(2)遵循最大可能的简化原则，如在分子中央处切断，在支链处切断，利用分子的对称性切断等
(3)切断有几种可能时，应选择合成步骤少、反应收率高、原料易得的方案切断；
(4)涉及官能团时，则在官能团附件切断，如果是由两种官能团形成的官能团，则应切断原官能团；
(5)分子中如含有C-X键时，一般选择对C-X键进行切断，特别是当杂原子为氧、氮、硫时，应在氧、氨、硫处切断。
逆合成分析的基本概念
切断：切断要将分子的一个键断开，是成键的逆过程。
切断技巧：1：优先考虑骨架形成，2：在官能团上或其附近切断 3、优先在杂原子处切断. 4、添加辅助富能团后再断 。5、将目标分子回推到适当阶段再切断 6、利用分子的对称性来考虑切断
合成子：是指分子中可由相应的操作生成该分子或用反向操作使其降解的结构单元。
合成等效体：能起合成子作用的试剂，即与合成子对应的、具有同等功能的稳定化合物。
合成子有4种不同类型：
受电子合成子（用a表示）：具有亲电性或接受电子的合成子，如碳正离子合成子。
给电子合成子（用d表示）：具有亲核性或给出电子的合成子，如碳负离子合成子。
自由基合成子（用r表示）和中性分子合成子（用e表示）。
官能团转变(FGI ）Functional Group Intercharge
把一个官能团转换成另一种官能团的操作一通过取代、加成、消除、氧化和还原等反应。
官能团添加(FGA）Functional Group Addition
在不同的位置引入不同的官能团可导向不同的切断。
重接 （Reconnection ）
为了达到成键、选择性控制等目的而在分子内进行键的连接（而非切断）的操作。
逆合成分析步骤 (Step of Retrosynthetic analysis)
有机合成的逆合成分析基本步骤：
(1)根据分子的结构特点对某一化学键进行切断产生合成子；
(2)找出对应于合成子的试剂或合成等效体：
(3)按照逆合成分析写出合成路线及各步的合成反应条件。
逆合成案例分享
最早提出切断法这一概念的是 Robert Robinson ，他于 1917年发表了一篇文献 ，报道了托品酮（tropinone）的合成方法 。 在这篇著名的文献里 ，他分析了托品酮的结构 ，提出了“假想分解”的概念 ，并用虚线表示切断的位置 。
托品酮 ：Robinson 的分析
他所提出的合成方法非常有名 ，不但因为合成路线如此简短 ，而且因为它模拟了托品酮的天然合成过程 ——— 反应以水为溶剂在 pH 等于 7 的条件下就可以进行 ，收率高达 92.5％ 。实际上 ，在真正的反应过程中 ，Robinson 并没有用丙酮做反应原料（如上面“假想分解”中表示的） ，而用了丙酮二甲酸 ，这是 Schopf 1935年改进了的反应方法 。
托品酮 ：合成方法
值得一提的是 ，在此之后一直没有人重新提起切断法这一概念 。直到 20 世纪 60年代 ，哈佛大学的 E ．J ．Corey 教授开始研究如何编写计算机程序来设计合成路线 。 他的计算机程序需要一套系统的逻辑方法 ，于是他选择了切断法 ，或称逆向合成分析 ，作为编写程序的基本逻辑方法 。本书所讨论的各种概念和方法都来源于 E ．J ．Corey 教授的研究工作 。该程序后来被命名为LHASA （小模型，确实是跨时代的思考者 ），虽然该程序现在已很少使用 ，但切断法 ，或称逆向合成分析这套逻辑思维方法被绝大部分有机化学家承袭下来 ，一直沿用至今。
然后书中举个例子：Multistriatin 的合成
我们知道一个很成熟的缩醛合成方法：即在酸性催化条件下 ，由醛（或酮）和两个醇（或一个二醇）反应制得。
根据结构切断为：
2a是链状分子 ，有一个碳链骨架 ，两个羟基和一个酮 。毫无疑问 ，我们需要把两个较小分子通过 C — C 单键连接起来得到长链的 2a 。但从哪里切断呢 ？从 C４ 和 C５间切断是不错的选择 ，因为起始原料 3 是对称的酮 ，比较容易取得 。我们知道 ，酮在强碱作用下去质子化可以形成碳负离子 3 ，具有亲核性 ，那么另一起始原料 4就必须是一个碳正离子 ，具亲电性 ，这一点我们在图中标记正负电荷来表示 。
碳负离子 3 可由酮 5 和碱反应制得 。而得到碳正离子 4 则需要在 C４ 处引入离去基团 X（leaving group） ，例如卤素原子等 。具体采用何种离去基团稍后确定 。
化合物 6 有三个官能团 ，其中离去基团 X 还未确定 ，另外两个醇羟基构成 １ ，２ 二醇官能团 。我们知道通过烯烃 7 的双羟基化反应可以制备 １ ，２ 二醇 。经过进一步分析 ，我们发现不饱和醇 7a 是很好的起始原料 。
在实际反应操作中４ 醇 7a 是由酸 8 制得 ，而离去基团 X 则采用了对甲苯磺酰基（X ＝ OTs） 。
酮 5 在碱的作用下 ，与 7 连接起来形成 C — C 单键 ，得到的不饱和酮 9 由过氧
酸氧化得到环氧化合物 10 ，其用路易斯酸 SnCl４ 处理可以直接关环得到目标产物
Multistriatin（1） 。
你可能注意到实际的合成过程和切断法分析并不完全一致 。我们本来计划用 ，２ 二醇 2a 做最后一步关环反应 ，但在实验中发现环氧化合物 10 更实用 ，可以直接关环 。这种情况很常见 ：经常发现实验室经验告诉我们一些比原计划更好的点子 ，但是基本思想 ，或者说总的路线保持不变 。
总结 ：设计合成路线的例行程序
1 .分析
（a） 辨认并确定目标分子中有哪些官能团 。
（b） 思考在哪里切断 ，用哪些已知可靠的反应切断 ？
（c） 对片断进行分析看是否需要重复切断 ，从而找到易于取得的起始原料 。
2. 合成
（a） 根据上面的分析写出书面的合成计划 ，同时写出所需试剂和反应条件 。
（b） 根据合成中遇到的实际情况（反应的成功失败）来修改计划 。
这套设计合成路线的例行程序将自始至终贯穿于本书各个章节。
《有机合成：切断法（原书第2版）》共四十章。第一章对应用于有机合成设计的反合成分析中的切断法进行总体的描述，并简要概括《有机合成：切断法（原书第2版）》的主要内容。从第二章开始对切断法进行分类并详细介绍，涉及切断法的基本原则、单基团和二基团C-X键切断法、立体选择性、区域选择性以及各类中小碳环和杂环的合成等等各种切断分析法，并介绍了许多天然的或人工设计的药物分子的合成策略。各章还附有实用的参考文献方便读者查阅。
《有机合成：切断法（原书第2版）》可作为有机合成、药物化学合成以及相关专业的高年级学生和研究生的学习教材，也可作为大专院校教师以及从事有机合成、药物合成、合成工艺研究人员的参考用书。
写在后面的话
以前的路线合成依靠的是科学家丰富的经验和知识，想象力和灵光乍现下找出了好的idea，但是目前计算机辅助路线设计和AI人工智能路线设计以及比较成熟和完善，例如Chematica，Reaxys，Scifinder，chemical.ai，AiZynthFinder已经渐渐的取代了人类对于化学路线设计。虽然有计算机的辅助，但是我们还是应该了解和掌握逆合成的方法。
