In einem Artikel in 2023 Science nutzen Forscher die SYNTHIA^® Retrosynthese-Software, um die für die Synthese von Stemoamid erforderlichen Schritte erheblich zu reduzieren. Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer effizienten chemischen Synthese, um den zukünftigen Anforderungen in den Bereichen Medizin, Materialien und Agrochemie gerecht zu werden. Bisher war die retrosynthetische Analyse komplexer Moleküle aufgrund der großen Anzahl möglicher Wege eine Herausforderung, die die Computersysteme überforderte. In dieser Forschungsarbeit wird die computergestützte Syntheseplanung mit der Bearbeitung von Molekülgraphen kombiniert, um die Synthese von Alkaloiden zu rationalisieren. Dies gipfelt in einer enantioselektiven dreistufigen Synthese von (-)-Stemoamid durch die Identifizierung von Schlüsselschritten mit hohem Einfluss durch die Bearbeitung von Graphenabständen.

Die Raffinesse von Software zur Vorhersage von Syntheserouten für komplexe Moleküle macht rasante Fortschritte, doch bleibt ungewiss, inwieweit diese Algorithmen die menschliche Intuition nachahmen oder ergänzen. Lin et al. testeten ein kommerzielles Retrosyntheseprogramm mit einem Alkaloid, für das es über 30 dokumentierte Synthesen gab. Der Algorithmus schlug eindeutig eine Mannich-Reaktion vor, die zuvor nicht verwendet worden war, obwohl der menschliche Eingriff andere Aspekte der Route verbesserte. Durch die Entwicklung einer graphenbasierten Methode zur Priorisierung von Schlüsselschritten erzielten die Autoren die kürzeste Synthese dieses Targets.

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YingfuLin et al. , Computer-aided key step generation in alkaloid total synthesis.
Science 379,453-457(2023). DOI:10.1126/science.ade8459