产物衍生化（product derivation）或化学转化（chemical transformation）的目的是彰显方法学产物的“合成价值”。优秀的化学转化逐渐成为顶刊的标配。

一、放大量反应

分两类，如果原料达到1.0 g及以上，称为克量级反应；如果原料为1.0 mmol及以上，称为制备级反应（preparative scale）。有的课题组不认同“制备级反应”的称谓，将其泛称为“放大量反应”（英文作 scale-up reaction）。注意，放大量反应最小规模是1.0 mmol。

放大量反应的要求：反应规模放大后，产物的产率、ee值和dr值都基本不变或没有明显下降。注意，放大量后，催化剂/促进剂用量乃至溶剂用量均可适当下调，但要在SI中写明。

二、常见的官能团转化及其条件

化合物的官能团如此多，有一些做转化相对容易。本部分希望总结上述官能团的常见的转化条件，其中一部分笔者亲自做过，比较靠谱。无特别说明，反应均在氩/氮气下进行；反应时间由TLC确定。同一种转化有不同的条件，不同条件可以调控分子内不同位点/官能团的反应（特别是还原反应），有些条件不能得到预期的产物，有些好用、常用的条件不适用你的体系（例如需要强碱但体系内同时有酯基和羰基）。不是每一种转化都要做，优先做有意义、有特点、有高选择性的转化（例如不同还原条件可以使不同的官能团被还原或得到不同构型的产物），实在做不成再做简单转化凑数。每位读者务必结合自身课题的产物的特点，亲自查阅文献后谨慎尝试、筛选，不可照搬照抄。

其一，由醛（甲酰基）出发的转化

① Wittig 反应：乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦/(苯甲酰甲烯)三苯基磷烷 (1.5 equiv), PhMe, 100 ℃

②  Seyferth-Gilbert 反应制端炔：(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯 (2.0 equiv)+K₂CO₃ (2.0 equiv)+MeOH/DCM = 2/3+25 ℃

③ 去甲酰化反应（脱掉CHO变成H）：t-BuOK (1.6 equiv)+THF (dry)+80 ℃（严格除水否则dr会变差）

④ 制备噁唑：L-缬氨醇 (1.0 equiv)+4 Å 分子筛+DCM+r.t. then NBS (1.0 equiv)+r.t.

其二，由炔出发的转化

① Click反应：苄基叠氮 (1.2 equiv)+CuI (20 mol %)+DMF+60 ℃

②脱TMS成端炔：TBAF·3H₂O (1.2 equiv)+AcOH (1.26 equiv)+THF+0 ℃ （醋酸可不加）或KF·H₂O (2.0 equiv)+MeOH+r.t.

③催化氢化得顺式烯烃：Lindlar catalyst (5% Pd on CaCO₃ poisoned with Pb)+H₂ (1 atm)+MeOH+r.t. （催化剂0.1 mmol加9.1 mg）

④催化氢化得烷烃：Pd/C (10 wt% Pd on carbon)+H₂ (1 atm)+MeOH+r.t. （催化剂0.1 mmol加12.0 mg）

其三，由酮出发的转化

① α-手性中心诱导下与格氏剂反应制备手性叔醇： EtMgBr (1.1 equiv)+THF+0 ℃

②Wittig反应制成烯：n-BuLi (2.0 equiv)+PPh₃MeBr (2.0 equiv)+PhMe+0-120 °C或PPh₃MeI (1.3 equiv)+LHMDS (1.2 equiv)+THF (dry)+-78 ℃

③ Beckmann重排（第一步制成肟，第二步重排）：NH₂OH·HCl (2.0 equiv)+py/EtOH = 1/3+80 °C then 三聚氯氰(1.1 equiv)+DMF+r.t./100 ℃（可能需要ZnCl₂催化） 或 NH₂OH·HCl (2.0 equiv)+NaOAc (4.0 equiv)+EtOH+100 ℃ then POCl₃ (4.0 equiv)+MeCN+80 ℃

④ 黄鸣龙还原：N₂H₄·H₂O (20.0 equiv)+KOH (5.0 equiv)+二乙二醇+150 ℃

⑤环氧化或Bayer-Villiger氧化：m-CPBA (1.5 equiv)+NaHCO₃ (2.0 equiv)+DCM+r.t.（硫醚可在此条件下被氧化为亚砜，γ-亚磺酸内酯可被氧化为砜，碳酸氢钠可不加）

⑥ 还原成醇：NaBH₄ (2.0 equiv)+MeOH+0 ℃（一般只还原酮不还原酯）或 LAH (3.1 equiv)+THF (dry)+0 ℃（酮、酯均可还原，加得越多反应越快但须及时处理，酰胺的羰基可被LAH还原成亚甲基）或 DIBAL-H (2.5 equiv)+DCM+-78 ℃（注：查耳酮适用Luche还原）

⑦（苯）乙酮制成烯醇硅醚（须有α-H）：TBSOTf (5.0 equiv)+2,6-lutidine (6.0 equiv)+DCM (dry)+0 ℃；（苯）乙酮制成苯乙烯（须有α-H）：NaBH₄ (4.0 equiv), I₂ (2.0 equiv)+THF (dry)+-20 ℃ 或 NaBH₄ (2.0 equiv)+MeOH/DCM+0 ℃ then TsOH·H₂O (2.0 equiv)+PhMe+100 ℃；（苯）乙酮制成苯甲酰甲酮（α位有2H）：I₂ (2.0 equiv)+DMSO+100 ℃

⑧ α-延长碳链（须有α-H）：n-BuLi/LiHMDS (1.05-5.0 equiv)+allyl bromide (1.2-5.0 equiv)+THF+-78 °C（体系内有酯基等用量须减）

其四，由溴、OTf等出发的偶联反应

①苯OTf与二苯基氧膦的偶联： Ph₂P(O)H (2.0-4.0 equiv)+Pd(OAc)₂ (10-20 mol %)+dppb (12-25 mol %)+DIPEA (4.0 equiv)+DMSO+80-100 ℃

② Heck偶联：丙烯酸甲酯 (1.5 equiv)+Pd(PPh₃)₂Cl₂ (3.0 mol %)+DMF/Et₃N = 5/1+90/120 ℃

③ Suzuki偶联：苯基硼酸 (2.0-4.0 equiv)+Pd(PPh₃)₄ (3-10 mol %)+Na₂CO₃/K₂CO₃ (2.0/3.0 equiv)+PhMe/EtOH/H₂O = 20/5/2+90 ℃（芳基溴）或苯基硼酸 (6.0 equiv)+Pd(OAc)₂ (10 mol %)+dppb (20 mol %) +K₂CO₃ (10 equiv)+THF/H₂O = 5/1+60 ℃（芳基OTf）

④Sonogashira偶联：苯乙炔 (1.2 equiv)+ Pd(PPh₃)₄/ Pd(PPh₃)₂Cl₂ (5-10 mol %)+CuI (10-20 mol %)+Et₃N (dry)+80 ℃

⑤ Buchwald-Hartwig偶联：苯胺(1.3 equiv)+BrettPhos Pd G3 (10 mol %)+Cs₂CO₃ (1.5 equiv)+dioxane (dry)+100 ℃

⑥ 二甲氨基苯与格氏剂的偶联（Kumada偶联）：PhMgBr (1.2 equiv)+Pd(PPh₃)₂Cl₂ (5 mol %)+THF+r.t.

其五，由硼（酯）出发的转化

① 三甲基胺硼烷基变为Bpin：pinacol (10.0 equiv)+PhMe+reflux

② 三甲基胺硼烷基变为BMIDA：N-甲基亚氨二乙酸 (2.0 equiv)+PhMe/DMSO = 5/1+reflux

③  三甲基胺硼烷基变羟基：H₂O₂ (20.0 equiv)+MeOH+reflux

④ 苯/烯基硼酸变成H：Ag₂O (10 mol %)+DMF/H₂O = 1/1, 80 ℃（改用氘水就变成氘）

⑤ 烯基Bpin变成碘：I₂ (2.0 equiv)+NaOH (6.0 equiv)+THF/H₂O = 3/1

⑥ 硼酸（酯）与烯/芳基碘或炔基溴偶联：烯/芳基碘或炔基溴 (1.5 equiv)+Pd(PPh₃)₂Cl₂ (10 mol %)+Cs₂CO₃/K₂CO₃ (2.0 equiv)+ THF/H₂O = 3/1+60 ℃

其六，胺/羟基脱保护

N-苯磺酰基脱保护：① HSCH₂CO₂H (1.5 equiv)+DBU (4.0 equiv)+MeCN+r.t.（吡咯）；② KOH (3.0/5.0 equiv)+THF/MeOH = 1/1+25-80 ℃（脱吡咯上Ms留二氢吡咯的Ts，酰胺N-Ts也可由此脱除）；③ TfOH/DCE = 2/1+r.t. (脱二氢吡咯的Ts留吡咯上Ms)；④ TBAF (3.0 equiv)+THF+60 ℃（吲哚N-磺酰基脱除）；④ Red-Al (5.0 equiv)+PhMe+30 ℃；⑤ Na/萘 (10.0 equiv)+THF+-78 ℃（速度很快，有时加料毕即反应完）；⑥ SmI₂ (5.0 equiv)+THF+r.t.（唯一缺点是SmI₂必须现做现用）

苯酚O-甲/苯磺酰基脱保护：KHMDS (2.0 equiv)+THF (dry)+-40 ℃；苯酚O-Me脱保护：BBr₃ (4.0 equiv)+DCM (dry)+0 ℃；苯酚O-烯丙氧基（allyl）脱保护：Pd(PPh₃)₄ (10 mol %)+HCO₂H+THF+reflux；苯酚O-Tf脱保护：NaOH (11 equiv)+dioxane/MeOH = 2/1+r.t.

脱除苯环上OTf变H：Pd(OAc)₂ (5 mol %)+dppp (7.5 mol %)+HCO₂H (10.0 equiv)+Et₃N/DMF = 1/10+110 ℃；脱除芳环上NH₂变H：(Me₃Sn)₂ (1.1 equiv)+t-BuONO (2.0 equiv)+TsOH (1.2 equiv)

其七，胺/羟基上保护

① (吡咯/吲哚)NH上Boc保护（与脱保护可以一锅法）：Boc₂O (1.2 equiv)+Et₃N (1.4 equiv)+DMAP (10 mol %)+DCM+35℃

②吲哚NH上Bn保护：BnBr (1.0 equiv)+KOH (5.0 equiv)+DMSO+r.t.

③吲哚NH上Me保护：MeI (1.2 equiv)+K₂CO₃ (1.5 equiv)+acetone+60 ℃（酰胺N-H上Me改用LHMDS）

④ 胺基上Ac保护：Ac₂O (5.0 equiv)+Et₃N (5.0 equiv)+DCM+r.t. 或 AcCl (1.5 equiv)+NaH (2.0 equiv)+DMF+r.t.

⑤N-甲磺酰基变为N-二苯基膦基磺酰基：LiHMDS (3.0 equiv)+PPh₂Cl (1.2 equiv)+THF+-78 ℃

⑥ 酚羟基上Tf保护：Tf₂O (1.5 equiv)+py (2.9 equiv)+DCM+r.t.

其八，二烯体系的D-A反应

① DMAD (4.0 equiv)+PhMe+110 ℃；② 2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐 (2.2 equiv)+CsF (10.0 equiv)+MeCN+r.t.；③ N-苯基马来酰亚胺 (2.0 equiv)+PhMe+100 ℃；④ 丙烯醛 (2.0 equiv)+F₃B·OEt₂ (10 mol %)+DCM+r.t. then MeOH, r.t.

其九，卤化反应

①（芳环/烯烃/酰基α位的）溴化：py·HBr₃ (1.1 equiv)+K₂CO₃ (5.0 equiv)+DCM+r.t. 或NBS (1.1-2.5 equiv)+THF+r.t.（溶剂也可以是AcOH/CHCl₃或MeCN）

② 苯甲酸变碘苯：质子海绵 (1.1 equiv)+Pd₂(dba)₃ (5.0 mol%)+Xantphos (10 mol %)+PyClU (1.4 equiv)+PhMe+110 ℃

③ 3-吲哚的碘化：NIS (1.2 equiv)+acetone+r.t. 或 I₂ (1.2 equiv)+AgNO₃ (1.2 equiv)+EtOH+r.t.

其十，由酯出发的转化

① 酯还原为醇：H₃B·THF (2.0 equiv)+THF (dry)+40 ℃或LAH（见上文）

② 酯水解成羧酸或直接脱羧：NaOH/KOH (10.0 equiv)+Bu₄NBr (50 mol %)+dioxane/H₂O = 2/1+100 ℃或Cs₂CO₃ (2.0 equiv)+18-冠-6 (2.0 equiv)+PhMe (dry)+100 ℃或NaOH (1.0 equiv)+MeOH/H₂O+55 ℃

③ 苯甲酸甲酯水解为苯甲酸：LiOH (7.0 equiv)+MeOH/THF/H₂O = 1/1/1, 60 ℃

①醇氧化为醛：DMP (1.5 equiv)+DCM+r.t. 或 MnO₂ (20.0 equiv)+DCM+r.t.（苄醇）

② 醇变成叠氮：DBU (1.5 equiv)+DPPA (1.5 equiv)+PhMe+r.t.

③ 醇氧化成酸或醛（麻生明氧化）：Fe(NO₃)₃•9H₂O (10 mol %)+TEMPO (10 mol %)+KCl (10 mol %)+DCE+50 ℃+O₂ (1 atm)

④ 醇的酯化：羧酸 (1.2 equiv)+DCC/EDCI (1.2 equiv)+DMAP (10-120 mol %)+DCM+r.t.

⑤ 醇制备氨基硫代甲酸酯：硫代异氰酸苯酯 (1.1 equiv)+NaH (1.5 equiv)+THF+0 ℃

①DDQ氧化（杂）环烃构建共轭体系：DDQ (1.5 equiv)+DCE/PhMe+80/100 ℃（如原料为二氢吡咯等室温下即迅速反应完，如混合溶剂中有水则[富电子]芳苄基硅烷在此条件下变为芳基甲酮）

② 2,3-二氢呋喃还原为四氢呋喃：DIBAL-H (2.2 equiv)+THF (dry)+0 ℃ （酰基和酯基竟未被还原）或HSiEt₃ (10.5 equiv)+TFA+25 ℃或HSiEt₃ (2.8 equiv)+F₃B·OEt₂ (3.2 equiv)+DCM (dry)+0 ℃或钯/碳氢化（见上文，EA作溶剂）

③ 2,3-二氢呋喃变为2,3-二氢噻吩：劳森试剂 (2.2 equic)+PhMe (dry)+110 ℃

④ 吡咯还原为2,5-二氢吡咯：NaBH₃CN (5.0 equiv)+DCM/TFA = 10/1+r.t.

⑤吡咯还原为四氢吡咯：Pd/C (20 mol %)+H₂ (5-7 MPa)+EtOH/AcOH+60-80 ℃（也可用10 mol % PtO₂）

⑥ 环烯还原成环烷烃：Pd/C是广谱方法，如Pd/C (10 mol %)+H₂ (4 MPa/1 atm)+MeOH/EA = 1/1+60-80 ℃（该条件也可将过氧桥变为二醇或二甲氨基变为胺）。

其十三，其他重要/经典的化学转化

①RP(O)Ph₂转化为RPPh₂ HSiCl₃ (20 equiv)+Et₃N (25 equiv)+PhMe+100 ℃（多用于制备轴手性膦配体）

②Simmons-Smith反应（烯烃环丙烷化）：TFA (10.0 equiv)+CH₂I₂ (20.0 equiv)+Et₂Zn (10.0 equiv)+DCM+0 ℃

③ 臭氧化反应（烯烃变为甲酮，需要臭氧发生器）：O₃（鼓泡）+DCM/MeOH+-78 ℃ then Me₂S+r.t.

④ 苄位亚甲基氧化为酮：CAN (3.0 equiv)+MeCN/H₂O+0 ℃ （如将水替换成甲醇，富电子芳基苄位的硅基在此条件下变为甲氧基）

⑤ 叠氮经Staudinger 还原成胺：Ph₃P (2.0 equiv)+THF/H₂O = 20/1+-60 ℃ 

⑥ 胺制备硫脲/脲：硫代异氰酸苯酯/异氰酸苯酯 (1.2 equiv)+THF+r.t.

⑦ 硅烷转化：参见10.1002/anie.202506157

⑧ 烯烃转化（硼氢化反应等）：参见10.1021/jacs.5c07165 

⑨ 各种分子内偶联成环：Fagnou偶联反应

三、衍生化/化学转化的其他内容

① 实现药物分子、功能材料或其中间体的合成/形式合成（需要结合产物特点进行设计）：当前方法学工作中衍生化部分的潮流，例如通过便捷的转化制备一系列（轴）手性配体投入文献报道的反应，反应结果（尤其是ee值）与文献接近甚至更好。或者制备一系列稠环分子、螺烯等物质并测定其独特的光电性质。

② 兼容药物分子（一般放在底物拓展中）或药物/材料后期修饰（即复杂分子后期官能化，高选择性地在药物特定位点引入高价值官能团）

③ 一锅法（one-pot protocol）：大致理解为制备原料的反应淬灭后粗处理直接投关键反应

④ 双重过程（two-fold procedure）：两个模型底物被偶联为一个二聚体再投入关键反应

⑤ 多官能化（Multifunctionalization）：例如烯基铝、偕二硼酸酯等活性产物分别与不同的亲电、亲核试剂反应，得到一系列衍生物

⑥ 将关键反应用于某天然产物全合成的关键步骤：一般需要课题组横跨方法学+全合成方向。比较难做，但只要能做成，极大提高工作价值。

⑦ 将产物、转化产物直接送生物活性实验（抗癌、抗病毒、抗菌等）：如果转化很难做，万不得已才为之。开个玩笑：撒一把盐都有“抗菌活性”，何况化合物？