有机合成绪论

1、有机合成有机合成 主讲人：南光明主讲人：南光明 绪论绪论主要内容：主要内容：一、有机合成的发展历史一、有机合成的发展历史二、有机合成的作用二、有机合成的作用三、有机合成面临的挑战三、有机合成面临的挑战。 有机合成定义有机合成定义： 利用化学的方法将原料制备成新的有机物利用化学的方法将原料制备成新的有机物的过程的过程( (解释解释) ) 以有机反应为工具，通过合理设计的合成以有机反应为工具，通过合理设计的合成路线，从一个分子（一般为比较简单的）路线，从一个分子（一般为比较简单的）建造另一个分子（比较复杂）过程。建造另一个分子（比较复杂）过程。一一 有机合成化学的发展回顾有机合成化学的发展回顾1

2、1、有机化学发展历史、有机化学发展历史 ：古代酿造：古代酿造- -酒、醋酸酒、醋酸（人类最早知道的有机酸），染色、制药（人类最早知道的有机酸），染色、制药（奎宁奎宁提取）提取）2 2、有机物的定义：、有机物的定义：18451845年前的观点，有机物年前的观点，有机物属于有生命之物，是在一种属于有生命之物，是在一种“生命力生命力”的的作用下产生，也就是说有机物是从有生命作用下产生，也就是说有机物是从有生命的动植物中提取，也可从有机物制备有机的动植物中提取，也可从有机物制备有机物，但不可从无机物中合成有机物（现代物，但不可从无机物中合成有机物（现代有机物定义）有机物定义） 3 3、从无机物合成有机

3、物：尿素的制备、从无机物合成有机物：尿素的制备（1818世纪，人与动物的尿液中提取）世纪，人与动物的尿液中提取） 18281828年，年，F.WhlerF.WhlerNH4OCNNH2CONH2 18451845年，年，H HKolbeKolbe从元素单质合成乙酸，从元素单质合成乙酸，结束了结束了“生命力论生命力论”的观点的观点CFeS2CS2Cl2CCl4Cl2C=CCl2Cl2C=CCl2hr, H2OCCl3CO2HCH3COOH电解 18201820年，法国药物化学家年，法国药物化学家Pelletier,CaventouPelletier,Caventou提取提取得到奎宁（金鸡纳碱）得

4、到奎宁（金鸡纳碱） 熔点、旋光值、元素组成熔点、旋光值、元素组成C C2020H H2424N N2 2O O2 2 19081908年确定结构年确定结构NOHHNRHMeO 18561856年，年，PerkinPerkin的苯胺紫合成，人类第的苯胺紫合成，人类第一个合成染料，被视为第一个工业精细一个合成染料，被视为第一个工业精细有机合成有机合成( (背景背景) )H3CNH2+ O NOHHNRHMeO 4 4、在尿素合成完成后，、在尿素合成完成后，1919世纪最重要的全合世纪最重要的全合成是成是FisherFisher完成的（完成的（+ +）- -葡萄糖全合成葡萄糖全合成 OHOHOHOH

5、OHHHH(+)-葡萄糖HOHCOOHCH3HOHCOOHCH35 5、复杂天然产物的全合成、复杂天然产物的全合成OH-萜品醇O樟脑ONCH3托品酮OHHO马奈雌甾酮NNNNHOOCCOOHFeCl氯高铁血红素6 6、R.B.WoodwardR.B.Woodward时代时代 首先是奎宁（首先是奎宁（19441944）、可的松）、可的松（19511951）、马钱子碱（）、马钱子碱（19541954）、利血）、利血平（平（19581958）、叶绿素（）、叶绿素（19601960）、四环）、四环素（素（19621962）、头孢菌素）、头孢菌素C C（19651965）、前）、前列腺素列腺素F2aF2

6、a（19731973）、红霉素（）、红霉素（19811981）、）、维生素维生素B B12127 7、CoreyCorey时代时代 CoreyCorey进行全合成有两个特点：系统建立逆进行全合成有两个特点：系统建立逆合成分析方法；在全合成中设计、发展新合成分析方法；在全合成中设计、发展新的合成试剂与方法，完成一百多种复杂天的合成试剂与方法，完成一百多种复杂天然产物的全合成然产物的全合成8 8、2020世纪世纪8080年代兴起选择性合成特别是年代兴起选择性合成特别是不对称合成不对称合成 1950-19901950-1990是全合成的迅速发展时期，主要是全合成的迅速发展时期，主要的合成有哈佛大学的

7、的合成有哈佛大学的KishiKishi教授完成的岩沙教授完成的岩沙海葵毒素的全合成（海葵毒素的全合成（19941994）- -通过全合成获通过全合成获得的具有最大相对分子量、最多手性中心得的具有最大相对分子量、最多手性中心代谢产物、天然产物合成的里程碑代谢产物、天然产物合成的里程碑9 9、2020世纪世纪9090年代的有机合成三个显年代的有机合成三个显著特点著特点 A A许多具有重要药用前景的新化合物相许多具有重要药用前景的新化合物相继被发现如抗癌活性的紫杉醇继被发现如抗癌活性的紫杉醇OOAcOHOHOCOPhOHAcOOOPhOHNHPhO紫杉醇 B B 许多结构新颖的复杂的海洋天然产许多结

8、构新颖的复杂的海洋天然产物被分离、鉴定、，成为有机合成的物被分离、鉴定、，成为有机合成的新挑战新挑战 C C 不对称合成成为合成研究的主流：不对称合成成为合成研究的主流：W.S.Knowles; B.M.Sharpless; W.S.Knowles; B.M.Sharpless; R.NoyoriR.Noyori因在催化不对称合成方面的因在催化不对称合成方面的杰出成就共享杰出成就共享20012001年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖不对称合成意义不对称合成意义ONNHOHOO(S)-ONNHOHOOR手性药物年产值手性药物年产值1 1万亿，每年以万亿，每年以13%13%平均速度增长平均速度增长200

9、12001，Noyori-Sharpless-KnowlesNoyori-Sharpless-KnowlesHOHOCOOHHNH2L-HOHOCOOHHNH2D-Nobel Prize DiplomaK. Barry SharplessK. Barry Sharpless (1941-) Current Research Modular click chemistry In situ click assembly in biological hosts Homogeneous Os, Ru, & Rh oxidation catalysts Transition metal-cata

10、lyzed asymmetric processesfor chirally catalysed oxidation reactions Ryoji Noyori(野依良治野依良治 ) (1938-)Catalysts complexes rhodium and ruthenium particularly those based on the BINAPligand. Asymmetric hydrogenation of an alkene in the presence of (S)-BINAP)Ru(OAc)2 is used for the commercial production

11、 of enantiomerically pure (97% ee) naproxen, used as an anti-inflammatory drug. The anti-bacterial agent levofloxacin is manufactured by asymmetric hydrogenation of ketones in the presence of a Ru(II) BINAP halide complex.for asymmetrich hydrogenation二二 有机合成的作用有机合成的作用 （1 1）应用方面；衣、食、住、行。）应用方面；衣、食、住、行。 （2 2）科学研究方面：用来验证结构，结构）