高等有机合成(全套课件673P)
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R' N N R" Y(OTf)3 (10%mmole) A R' CHNHR" N R B
+ R'CHO + R"NH2 . HCl N R
C. X. Zhuan, J. C. Dong, T. M. Cheng, R. T. Li*, Tetrahedron Letters, 2001, 43(3), 461-463
• Aldol 缩合反应的研究
OH经典的方法 R' RCHO + R'CH2CHO TiCL4 定向 Aldol 缩合 RCHCHCHO OH L-Proline 有机小分子催化
2. 与生命科学和材料科学的联系越来越紧密
组合化学 Combinatorial Chemistry
药物化学 Medicinal Chemistry
高等有机合成 Advanced Organic Synthesis
绪 论
一、有机合成的历史回顾
二、有机合成化学的发展趋势 三、学习内容和方法 四、重要参考书及期刊 五、课程安排
一、有机合成的历史回顾
1. 尿素的合成 （1828年，德国化学家 Wohler）
O NH 4OCN H2N NH2
有机化学的开始
R
1
R NH + HCHO +
3
R3 O R
4
R1 N R2 R4
O
R2
Mannich Reaction (1912)
3. 维生素B12 的合成 （Woodward, 1977年）
因在1945-1954年人工合成了奎宁、类固醇、 马钱子碱、羊毛甾醇、麦角碱等近20种复杂天然 产物而1965 年获Noble 化学奖
2. 颠茄酮的合成
1) 1902年，德国化学家 Willstatter (1915年获Noble 化学奖）
21 steps, overall yield 0.7%
2）1917年，英国化学家 Robinson (1947年获Noble 化学奖）
3 steps, overall yield 90% Robinson为什么能是发现这条合成路线？
5. K. C. Nicolaou & S. L. Schreiber
K. C. Nicolaou, et al. The art and science of total synthesis at the dawn of twenty-first century, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2002, 39, 44 S. L. Schreiber, et al. Target-oriented and diversityoriented organic synthesis in drug discovery, Science, 2000, 287,1 964 高立体选择性 （High Stereoselectivity) 原子经济性反应 （Atom Economical Reaction) 绿色化学 （Green Chemistry)
二、有机合成化学的发展趋势
1. 新试剂、新反应、新方法的发现永无止境 • Epibatidine 的研究
ED50: 0.005 mg/kg s.c. 1.5 mg/kg i.p. in mice, hot plate test Ki: (+) 0.045nM; (-) 0.058 nM, nAChR isolated from skins of the Ecuadoran poison frog Epipedobates tricolor Daly, John W. etal. J. Am. Chem. Soc. (1992), 114(9), 3475-8
Hale Waihona Puke Baidu
H N
N
Cl
Epibatidine
First total synthesis of (+)and (-)-EP Corey, E. J. et al. USA. J. Org. Chem. (1993), 58(21), 5600-2.
First patent: Daly, John W. et al. US 845042(1993)
材料科学 Material Sciences
三、学习内容和方法
内容
C-C单键的形成 分子骨架的形成 C-C双键的形成 反应的学习 氧化反应 官能团之间的转换 还原反应 取代反应 反应的应用 （有机化合物合成路线设计）
有机合成
方法
1. 对重要的基础有机反应要能够熟练运用 比葫芦画瓢 新化合物的合成 逆合成分析 2. 跟踪文献，尽可能将最新的试剂、反应和方法应用于 自己的研究工作中。 3. 学习别人的思路，创造性地借鉴和运用
General Introduction of Epibatidine
NR R" + N R R' R" NBoc R"
H NBoc + SO2Tol
SO2Tol
NR R" + N R R' R" R"
R" + N R' Y(OTf)3 N R"
R"
Y(OTf)3-catalyzed novel Mannich reaction of N-alkoxycarbonylpyrroles, formaldehyde and primary amine hydrochlorides
Woodward (1981) 红霉素的全合成 Y. Kishi (1987) 海葵毒素的全合成 S. L. Schreiber et al (1993) FK-1012 的全合成 K. C. Nicolaou & S. L. Schreiber（1994） 紫杉醇（Taxol)的全合成
在Woodward及Eschenmoser 领导下, 经过两个 实验室，100多位科学家的共同努力，于1977年完成 了维生素B12的全合成工作。
将有机合成作为一种艺术展现在世人面前。
4. E. J. Corey, (1990年获Noble 化学奖) 逆合成分析 (Retrosynthetic analysis) 如果说Woodward 一生奋斗的成就是将有机合成 作为一种艺术展现在世人面前，那么Corey 则是将 有机合成从艺术转变成为科学的一个关键人物。他 的逆合成分析是现代有机合成化学的重要基石，推 动了20世纪70年代以来整个有机合成领域的蓬勃发 展。
+ R'CHO + R"NH2 . HCl N R
C. X. Zhuan, J. C. Dong, T. M. Cheng, R. T. Li*, Tetrahedron Letters, 2001, 43(3), 461-463
• Aldol 缩合反应的研究
OH经典的方法 R' RCHO + R'CH2CHO TiCL4 定向 Aldol 缩合 RCHCHCHO OH L-Proline 有机小分子催化
2. 与生命科学和材料科学的联系越来越紧密
组合化学 Combinatorial Chemistry
药物化学 Medicinal Chemistry
高等有机合成 Advanced Organic Synthesis
绪 论
一、有机合成的历史回顾
二、有机合成化学的发展趋势 三、学习内容和方法 四、重要参考书及期刊 五、课程安排
一、有机合成的历史回顾
1. 尿素的合成 （1828年，德国化学家 Wohler）
O NH 4OCN H2N NH2
有机化学的开始
R
1
R NH + HCHO +
3
R3 O R
4
R1 N R2 R4
O
R2
Mannich Reaction (1912)
3. 维生素B12 的合成 （Woodward, 1977年）
因在1945-1954年人工合成了奎宁、类固醇、 马钱子碱、羊毛甾醇、麦角碱等近20种复杂天然 产物而1965 年获Noble 化学奖
2. 颠茄酮的合成
1) 1902年，德国化学家 Willstatter (1915年获Noble 化学奖）
21 steps, overall yield 0.7%
2）1917年，英国化学家 Robinson (1947年获Noble 化学奖）
3 steps, overall yield 90% Robinson为什么能是发现这条合成路线？
5. K. C. Nicolaou & S. L. Schreiber
K. C. Nicolaou, et al. The art and science of total synthesis at the dawn of twenty-first century, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2002, 39, 44 S. L. Schreiber, et al. Target-oriented and diversityoriented organic synthesis in drug discovery, Science, 2000, 287,1 964 高立体选择性 （High Stereoselectivity) 原子经济性反应 （Atom Economical Reaction) 绿色化学 （Green Chemistry)
二、有机合成化学的发展趋势
1. 新试剂、新反应、新方法的发现永无止境 • Epibatidine 的研究
ED50: 0.005 mg/kg s.c. 1.5 mg/kg i.p. in mice, hot plate test Ki: (+) 0.045nM; (-) 0.058 nM, nAChR isolated from skins of the Ecuadoran poison frog Epipedobates tricolor Daly, John W. etal. J. Am. Chem. Soc. (1992), 114(9), 3475-8
Hale Waihona Puke Baidu
H N
N
Cl
Epibatidine
First total synthesis of (+)and (-)-EP Corey, E. J. et al. USA. J. Org. Chem. (1993), 58(21), 5600-2.
First patent: Daly, John W. et al. US 845042(1993)
材料科学 Material Sciences
三、学习内容和方法
内容
C-C单键的形成 分子骨架的形成 C-C双键的形成 反应的学习 氧化反应 官能团之间的转换 还原反应 取代反应 反应的应用 （有机化合物合成路线设计）
有机合成
方法
1. 对重要的基础有机反应要能够熟练运用 比葫芦画瓢 新化合物的合成 逆合成分析 2. 跟踪文献，尽可能将最新的试剂、反应和方法应用于 自己的研究工作中。 3. 学习别人的思路，创造性地借鉴和运用
General Introduction of Epibatidine
NR R" + N R R' R" NBoc R"
H NBoc + SO2Tol
SO2Tol
NR R" + N R R' R" R"
R" + N R' Y(OTf)3 N R"
R"
Y(OTf)3-catalyzed novel Mannich reaction of N-alkoxycarbonylpyrroles, formaldehyde and primary amine hydrochlorides
Woodward (1981) 红霉素的全合成 Y. Kishi (1987) 海葵毒素的全合成 S. L. Schreiber et al (1993) FK-1012 的全合成 K. C. Nicolaou & S. L. Schreiber（1994） 紫杉醇（Taxol)的全合成
在Woodward及Eschenmoser 领导下, 经过两个 实验室，100多位科学家的共同努力，于1977年完成 了维生素B12的全合成工作。
将有机合成作为一种艺术展现在世人面前。
4. E. J. Corey, (1990年获Noble 化学奖) 逆合成分析 (Retrosynthetic analysis) 如果说Woodward 一生奋斗的成就是将有机合成 作为一种艺术展现在世人面前，那么Corey 则是将 有机合成从艺术转变成为科学的一个关键人物。他 的逆合成分析是现代有机合成化学的重要基石，推 动了20世纪70年代以来整个有机合成领域的蓬勃发 展。