与有机合成相关的诺贝尔化学奖介绍课件

1与有机合成相关的诺贝尔化学奖介绍

2有机合成理论与逻辑：1990年诺奖近代有机化学的发展新型有机合成方法学：2001年及2010年诺奖3１９９０年诺贝尔化学奖1967年ＥＪCorey提出具有严格逻辑性的“逆合成分析原理”ＥＪCorey指导编制了第一个计算机辅助有机合成路线设计的程序——OCSS有机化学合成模拟软件5Childhood1928年7月12日出生在马萨诸塞州的一个黎巴嫩基督教移民家庭.当他八个月的时候，父亲就死了，他和他的母亲，哥哥，两个姐姐，阿姨和叔叔生活在一起就读于天主教小学和劳伦斯公共高中6Biography1945年，进入麻省理工MIT学习1948年获得学士学位1951年获得博士学位在伊利诺伊大学香槟分校担任一个全职教授,1959年，进入哈佛大学担任教授被公认为伍德沃德概念上的学术接班人做为辉瑞的有机合成顾问长达50年7Family1961年，和卡莱尔结婚有3个孩子和两个孙女.现在和他的妻子居住在麻萨诸塞州。8Hoffmman和EJ

Corey的口水仗

人物：RonaldHoffmman（８１年诺奖获得者）和EJ

Corey争论焦点：前线轨道理论和分子轨道对称守恒原理即著名的Woodward-Hoffmann定律的原创者之争著名量子化学家RonaldHoffmman同Woodward合作提出分子轨道对称守恒原理EJCorey是Woodward的学生10合成工作涉及大环结构：主要是一些大环内酯和大环内酰胺类如银杏内酯

杂环结构：主要是一些生物碱和维生素倍半萜类化合物，多环异戊二烯类化合物

前列腺素类化合物，白三烯类化合物

12Reagents

Corey-Suggs试剂：PCC(pyridiniumchlorochromate)吡啶和CrO3在盐酸溶液中的络合盐红橙色固体制剂广泛使用的羟基保护剂：二甲基叔丁基硅烷(TBDMS)三异丙基硅烷(TIPS)甲氧乙氧甲基(MEM）14新型有机合成方法学有机合成化学的基础核心是新型、高效有机合成方法学的研究和发展。21世纪这10年来诺贝尔化学奖三次与手性催化有机合成相关。2001年WSKnowles，Noyori和Sharpless因在发展催化不对称合成研究方面获奖；2005年Chauvin，Grubbs和Schrock因在发展烯烃复分解反应所作出的贡献而获奖；2010年．Heck，Negishi，Suzuki钯催化交叉偶联反应的获奖。152001年诺贝尔化学奖

瑞典皇家科学院2001年10月10日宣布，本年度诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们是:

美国孟山都公司威廉S．诺尔斯日本名古屋大学野依良治美国斯克里普斯研究所夏普雷斯16

以表彰他们在不对称催化反应研究领域取得的突出贡献。不对称催化氢化反应不对称催化反应不对称环氧化反应诺尔斯发现野依良治发展夏普雷斯发现并发展拓展（合成手性物质）不对称双羟基化反应17Biography威廉·S·诺尔斯美国有机化学家来自美国密苏里州圣路易斯。1917年出生(美国公民)。1942年获哥仑比亚大学博士学位，曾任职于美国圣路易斯Monsanto公司，有类固醇化学的背景，曾是伍德沃德的助手，推动可的松的商品化，1960年代，他开始从事不对称合成的研究。野依良治日本有机化学家1938年出生于日本兵库县芦屋市，1967年获京都大学博士学位。1969到1970年在美国哈佛大学留学，1972年33岁时成为名古屋大学教授，并担任理学研究科主任至今。K-巴里-夏普雷斯美国有机化学家来自美国加利福尼亚Scripps研究学院。1941年出生于美国宾西法尼亚州费城。1968年获斯坦福大学博士学位。1990年起，任美国Scripps研究学院化学教授。18威廉·S·诺尔斯开创均相不对称催化合成手性分子的先河1968年，美国孟山都公司的威廉·S·诺尔斯用（-）-甲基正丙基苯基膦替代威尔金森催化剂中的三苯基膦，并以此为催化剂催化α-苯基丙烯酸，得到一种对映体过量（ee值）15%的氢化产物。以这一反应为基础，20世纪70年代初诺尔斯就在孟山都公司利用不对称氢化方法实现了工业合成治疗帕金森病的L-多巴这一手性药物。

左旋多巴20Sharpless不对称环氧化反应夏普雷斯则独辟蹊径，开创了催化不对称氧化反应的研究。早在20世纪70年代，利用四异丙氧基钛和酒石酸二乙酯反应形成的络合物为催化剂，氧化试剂为过氧叔丁醇。实现了烯烃的不对称环氧化反应，这是不对称合成研究领域的又一个里程碑。环氧化产物的立体化学是由反应中使用的手性酒石酸酯的非对映体（通常为酒石酸二乙酯或者酒石酸二异丙酯)决定的。21

夏普雷斯又把不对称氧化反应拓展到不对称双羟基化反应。Sharpless不对称双羟基化反应目前，不对称环氧化反应和双羟基化反应己成为世界上应用最为广泛的化学反应。近年来，夏普雷斯还发现了不对称催化氧化反应中的手性放大及非线性效应等新概念，在理论和实际上都具有重要意义。RL

=体积最大的取代基；RM

=体积中等的取代基；RS

=体积最小的取代基23学术贡献他们在“钯催化交叉偶联反应”研究领域作出了杰出贡献，其研究成果使人类能有效合成复杂有机物。为制造复杂的有机材料，需要通过化学反应将碳原子集合在一起，但碳原子非常稳定，不易发生化学反应，采用钯催化解决该问题的一个思路是使碳活化。目前“钯催化交叉偶联反应”技术已在全球的科研、医药生产和电子工业等领域得到广泛应用。以在此领域有卓越贡献的科学家名字命名的有机反应很多。比如Heck反应、Negishi反应、Suzuki反应、Stille反应、Kumada反应、Sonogashira反应、Hiyama反应24RichardF.Heck

(理查德·赫克)美国人，1931年出生于美国的斯普林菲尔德(Springfield)(81岁)1952年,1954年在美国加利福尼亚大学洛杉矶分校获得学士和博士学位随后，进入瑞士苏黎世联邦工学院作博士后1971年进入美国特拉华大学(Univ.ofDelaware)工作，于1989年退休。现为特拉华大学名誉教授26AkiraSuzuki

(铃木章)日本人，1930年出生于日本北海道鹉川町(82岁)1959年在北海道大学获得博士学位1961年留校工作曾在美国普渡大学作博士生，在Brown的实验室做博士后研究有机有机硼试剂成果卓著1973年任北海道大学工学系教授现在是北海道大学名誉教授2728Heck反应钯催化卤代芳烃、卤代烯烃或其类似物与乙烯基化合物的交叉偶联反应称为Heck反应。30

应用Heck反应合成具有药物活性的分子Rudolph,S.etal.J.Am.Chem.Soc.

2007,129,6100.抗炎药萘普生，抗癌药物紫杉醇，哮喘药孟鲁司特，抗癌药埃博霉素A（ArchazolidA)，31Heck反应研究的发展1975年，日本化学家Sonogashira使用亚铜盐以改进反应产率，发现Sonogashira偶联反应在生物医学上，将荧光染料与DNA碱基偶联时用到的正是Sonogashira偶联反应。这对自动DNA测序和阐明人类基因组起到了重要的作用。32Negishi反应Negishi反应就是有机锌、锆、铝等化合物在零价钯催化下的芳基化、烯基化反应。Negishi,E.I.;King,A.O.;Okukado,N.J.Org.Chem.

1977,42,1821.33应用实例实例一：利用Negishi反应进行核苷碱基修饰Chacko,A.-M.;Qu,W.C.;Kung,H.F.J.Org.Chem.2008,73,4874.5-氟烷基嘧啶核苷具有生物活性和药物活性34利用Negishi反应合成天然产物那基稀酮A也是一种海洋天然产物，具有很好的药物活性，采用Negishi反应可以高产率的得到该化合物的中间体。35利用Negishi反应合成杯芳烃Negishi反应可用于杯芳烃的合成中。如采用溴代杯芳烃在原位产生的有机锌试剂跟碘代芳烃反应，可以得到较高产率的杯芳烃衍生物。Larsen,M.;Jørgensen,M.J.Org.Chem.1997,62,4171.36Negishi反应的发展

Buchwald,S.L.etal.J.Am.Chem.Soc.2004,126,13028.如果有机锌试剂上面含有较大位阻的取代基，通常反应条件比较苛刻，产率较低，Buchwald等人用发现了一种含膦配体2，可以使带有较大位阻基团的底物在较温和的条件下反应。采用铁催化的Negishi偶联反应，也取得了较好的效果。37Suzuki反应1981年，Suzuki和Miyaura将苯硼酸与芳基溴代物反应生成了C-C交叉偶联反应。芳基硼酸与金属有机化合物相比，对热、空气、水不敏感，具有廉价、低毒等优点，醛酮、酯、羟基等官能团均不受影响。Miyaura,N.;Yang,T.;Suzuki,A.Synth.Commun.

1981,11,513.38Suzuki反应钯催化有机硼试剂参与的C-C交叉偶联反应称为Suzuki反应。39应用实例实例一：氯代芳烃的Suzuki反应Glorius,F.etal.Angew.Chem.,Int.Ed.

2003,42,3690.40应用Suzuki反应合成维生素D3Sato,F.etal.Org,Lett