在有机合成方法的专利交底书中，多数情况下，发明人只是给一条合成路线(如下图)，并说这是一条新的路线。这条路线提纲挈领的展示了发明人的工作成果(我们讨论目标化合物D为已知化合物的情况)。
但事实上，如果专利挖掘工作只停留在这个阶段，这条新路线在审查员面前很容易“土崩瓦解”。
在实际的研发过程中，研发人员要想合成目标化合物D，一般会采用逆向合成法，并查阅相关文献进行参考，设计出路线，再进行试验。比如，他可能会查到文献1.报道了C’到D’的反应，尽管结构与C和D稍不同，但母核相同，并且反应位点和反应类型一样，他完全可以参照这篇文献的反应条件从C合成D。同样的道理，接着他找到文献2.报道了B’到C’的反应……
在专利的创造性审查过程中，文献1、文献2等就变成了对比文件1、对比文件2等。本领域技术人员要合成出D，在这些对比文件的启示下，设计出上述合成路线是容易想到的。发明人面对这样的审查意见往往是不解且有情绪的，但事实就是如此，也应该如此，除非还有点别的东西。
这就需要事先进行专利挖掘。
专利挖掘一般需要至少进行两次：检索前和检索后(本文侧重于前者)。检索前的挖掘中，深入了解发明人基于自己所知的现有技术，所自认为解决的技术问题，以及自认为的改进点或新的发现。避免引入对比文件后，发明人仅与对比文件进行对比，而忽略了其它关键点。在挖掘过程中，重点考察研发过程中技术难点的解决和超预期的优异效果(根据理论和文献难以预料)。检索后的挖掘，是在前期全面了解的基础上进行检索后，如果对比文件影响新创性，针对对比文件有针对性的挖掘。
专利挖掘实则是创新点的挖掘。创新点可以表述为：与现有方案的不同点+由于该不同产生的效果。总体上来说，不同点越小，越需要具有预料不到的效果。
了解不同技术领域的创新样态是必要的，只有了解了存在哪些类型的创新，才能迅速识别出可能的创新，引导发明人进一步详细阐述关键点。这就像在河床上采挖玉石的人，由于事先熟悉了不同玉石的样貌，只要瞥见一角的纹理，便可立即识别。
在研究了一些案例的基础上，本文总结出有机合成方法的常见创新类型。然而创新不会遵循固定的模式，文中列举的创新类型可能只是其中一部分。
上面提及的创造性审查标准提示我们，既然针对合成路线是将其分解成单个步骤，分别来判断现有技术是否给出了启示，那么如果其中某一步存在创新点，就可以避免整条路线没有创造性。这也是下面的第一种大的创新类型。
(一)某一步骤的创新
这也就是合成方法学的创新。在前人有那么多人名反应的前提下，再有反应方法的较大创新已很困难，多数情况下是在别人工作的基础上优化反应条件，获得一些更好的效果。
单个合成步骤的创新要考虑反应条件和结构两个因素，二者都会对反应难度、反应效果产生影响。例如，在反应类型相同的情形下，如果反应物结构母核不同，其效果往往难以预测。
1、反应条件优化
在已报道的反应基础上，筛选/优化反应试剂、溶剂或改变反应条件(如温度等)，以获得更好的效果(例如收率提高、杂质减少、选择性提高、反应条件更温和等)，这是常见的研发思路。
可以改变单一条件(单因素)或是改变多个没有相互关联的条件(例如选择最优的酸+寻找最优温度)，这种改进较为简单，关键看效果是否预料不到。而同时改变多个相互关联的条件(多因素)，各条件间相互影响，效果往往较难预期，这多数是发明人的意外发现。
【例1】
该路线中第一步(1→2A)是常规反应。第二步(2A→3A)的酰基化反应与第四步(4A→2)在格式试剂存在下的偶联反应均有类似文献报道，且反应条件类似，效果相当。该路线的关键创新点是第三步(3A→4A)的还原反应，现有技术一般采用NaBH4作为还原剂，发明人做了下述的条件优化：
|
序号 |
还原剂 |
碱 |
溶剂 |
4A摩尔收率% |
|
1 |
NaBH4 |
- |
CH2Cl2/MeOH |
66 |
|
2 |
KBH4 |
- |
CH2Cl2/MeOH |
<10 |
|
3 |
NaBH4/CaCl2 |
- |
CH2Cl2/MeOH |
40 |
|
4 |
NaBH4/ZnCl2 |
- |
CH2Cl2/MeOH |
0 |
|
5 |
NaBH4/CaCl2 |
- |
THF/MeOH |
71 |
|
6 |
NaBH4/CaCl2 |
- |
MeOH |
43 |
|
7 |
NaBH4/CaCl2 |
- |
THF/EtOH |
74 |
|
8 |
NaBH4/CaCl2 |
吡啶 |
THF/MeOH |
81 |
|
9 |
NaBH4/CaCl2 |
DMAP |
THF/MeOH |
65 |
|
10 |
NaBH4/CaCl2 |
NaOH |
THF/MeOH |
60 |
可以看出，采用组合还原剂(NaBH4/CaCl2)同时采用特定的碱(吡啶)，收率显著提高。由于考察的因素较多，都对收率产生影响，并且各因素间可能相互影响，本领域的技术人员难以预期到会产生该效果。
当然，该案的系列对比实验还可以设计的更为合理，以体现单一因素变化下的规律。
2、特定基团对反应的影响
不同官能团，尤其是相邻官能团，会对反应产生不同程度的影响。比如，特定基团的存在使反应更容易进行。关键看该基团对反应的影响规律是否为本领域公知。
【例2】
该步反应为在紫外光照射下的光化学反应，化合物A的侧链为OTs，该芳香基团对紫外波长有吸收，从而使产物具有更高的选择性，收率更高，同时侧链为OTs使化合物B更容易从反应液中分离，后处理更简便。
3、反应物结构与现有技术有差异，反应更复杂或难度增加
挖掘过程中关键要识别整条路线中的难点步骤。比如，该步的反应物化学结构与现有技术存在差异，导致反应难度增加(如基团间相互影响)，需要改进反应条件。
再比如，反应物结构比较复杂，例如反应位点多，存在反应选择性的问题，通过反应条件控制产物的选择性。
【例3】
该路线的难点步骤在第三步(2a→3a)，该步反应比下述反应更难进行，因为多了一个共轭双键。
其次，该步反应会产生副产物3a’，后续的还原过程(3a→4a)也更容易生成3a’’杂质。反应明显复杂化，控制的难度也变大。
虽然有文献报道下述反应，但由于其多一个双键，所以基本无副产物，反应控制简单。
发明人通过加入对甲苯磺酸，控制第三步的反应，选择性高的得到3a。
【例4】
第一步的氧化反应(7位羟基氧化)较复杂，因为反应底物有3个醇羟基，均属于仲醇，所处的化学环境非常接近，无法预期在氧化反应中的活性大小。即便本发明采用的氧化剂与下面的现有技术(只有两个醇羟基，反应更简单)相同，也无法预期该氧化剂适用于本发明7位羟基的选择性氧化。
(二)多个步骤或整条路线的创新
在逆向合成过程中，切断什么化学键以及以什么顺序切断是关键。如果能突破本领域技术人员根据现有技术进行的逆向合成分析，有所新的发现，例如在下述方面：官能团形成的难易，相邻官能团对反应的影响，先进行某反应、再进行某反应的先后顺序对反应的影响，则可挖掘出整条路线中的难点、贡献点。
审查员在判断创造性时，一般默认合成路线中“各步骤独立、互不影响”，所以便将路线分解为独立的步骤，每一步单独来评判。但如果前面的步骤影响后面步骤的反应，就不能将合成路线割裂成单独的步骤。这种情况下就要整体考虑该路线的创新了。
1、前面步骤影响后面步骤
例如，前面步骤生成的基团决定后面步骤的反应能否顺利进行。
【例5】
现有技术中要想得到5.6-β环氧结构，7-OH构型须为β构型，才能立体专一性的得到5.6-β环氧，其第一步一般用高氯酸进行7-OH转位(α构型转变为β构型)，但采用高氯酸收率低、杂质多、且具强腐蚀性。
发明人先使用大空间位阻保护基-Si(CH3)3保护化合物A的7-OH(为α构型，不必转变为β构型)，利用7-位的空间定位作用，使用氧化剂、催化剂超预期的获得了立体选择性好的具有5.6-β环氧结构的化合物C。
2、效果体现在各步的加和，或最终产品上，有预料不到的技术效果
整条路线各单个步骤与现有技术都类似，反应条件也类似，关键看体现在各步的加和或最终产品上的效果是否显著优于现有技术，且效果难以预期。比如，总收率显著提高，最终产品的理化性质(比如稳定性)显著提升等。
【例6】
现有技术依次进行羧基保护、氨基保护、酚羟基保护合成目标化合物，总收率只有55%。
本发明步骤顺序不同，先进行氨基保护，然后羧基、酚羟基同时保护，反应条件有细微差异，总收率71.7%，显著提高。
3、一锅法反应，有预料不到的技术效果
至少可以识别出两种类型的“一锅法”反应。第一种类型是真正的“一锅法”，分步加入试剂/控制条件，中间不经任何分离，在同一反应釜内得到最终产品。第二种类型，每一步反应完后经过简单的处理(例如萃取、分液得到有机相)后，作为原料进行下一步反应，只是没有分离出中间体纯品。第一种类型的反应相比第二种类型更为复杂。
因为一锅法反应中间不经过分离纯化，具有总收率高的优点一般是可以预期的(尤其是第二种类型)。但如果通过采用特定的试剂或控制反应条件使总收率显著提高，远高于分步反应收率的加和，超出本领域技术人员的预期，这可以成为一个创新点(可以参考例1)。
由于一锅法反应过程中产生的副产物或杂质有可能影响下一步反应，比如影响收率或产物纯度，这会阻碍技术人员将分步进行的反应改造成一锅法反应。如果通过采用特定的溶剂和试剂，降低副产物或杂质比例，终产物纯度高，这也可以成为一个创新点。
或者，上一步反应中加入特定的试剂，该试剂存在于反应体系中，改变体系环境，使下一步反应效果更好，这点与上面的“1、前面步骤影响后面步骤”有类似之处。
总之，需要点什么新的东西。经验丰富的本领域技术人员看过后，如果仍是以往的“陈词滥调”，会让他昏昏欲睡，这时如果能够让他眼前一亮，那就对了。
(三)新中间体
对于合成路线中的新中间体化合物，其创造性“通常根据由其生产后续产品的方法或所得产品进行判断”(《专利审查操作规程》)。由于本文讨论的终产物是已知化合物(不具备新颖性)，所以新中间体的创造性主要体现在“它对由其生产后续产品的有创造性的方法作出了贡献”，也即新中间体的创造性由“从该新中间体制备后续产品的方法”的创造性决定。所以，关键还是在合成路线或其中的某些步骤中挖掘创新点。
