天然产物全合成实例优秀课件
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有机化学有机合成ppt课件
16
合成路线：
浓 HNO3
浓H2SO4
Br
H2 Fe NO2
NH2 Br
Br2
NaNO2 H3PO2
Br
Br H2SO4 H2O
Br
Br
NH2
17
例四：用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成：
OH + N Cl-
逆合成分析：
OH + N Cl-
O
N
OH N
O + HCHO + HN(CH3)2
H+
CH2OH
32
例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：
Ph O
O Ph
33
逆合成分析：
Ph O
O
Ph CHO
+ PhCH2CH2MgBr
OH Ph
CH2OH
PhCH2CH2Br
Br + CH2O
PhCH2CH2OH
O PhMgBr +
34
合成路线:
Br2
Mg Br anhydrous
7
（3） 碳架的重组；
碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Wegner-Meerwein 重排； *2 频哪醇 (Pinacol) 重排； *3 异丙苯氧化重排； *4 Bechmann 重排； *5 Favosky 重排； *6 Baeyer-Villiger 氧化重排； *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排;
H2O OH
Br Mg/I2
无水醚
H+
O CH3I O
O
OH
23
例七 用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物： O
合成路线：
浓 HNO3
浓H2SO4
Br
H2 Fe NO2
NH2 Br
Br2
NaNO2 H3PO2
Br
Br H2SO4 H2O
Br
Br
NH2
17
例四：用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成：
OH + N Cl-
逆合成分析：
OH + N Cl-
O
N
OH N
O + HCHO + HN(CH3)2
H+
CH2OH
32
例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：
Ph O
O Ph
33
逆合成分析：
Ph O
O
Ph CHO
+ PhCH2CH2MgBr
OH Ph
CH2OH
PhCH2CH2Br
Br + CH2O
PhCH2CH2OH
O PhMgBr +
34
合成路线:
Br2
Mg Br anhydrous
7
（3） 碳架的重组；
碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Wegner-Meerwein 重排； *2 频哪醇 (Pinacol) 重排； *3 异丙苯氧化重排； *4 Bechmann 重排； *5 Favosky 重排； *6 Baeyer-Villiger 氧化重排； *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排;
H2O OH
Br Mg/I2
无水醚
H+
O CH3I O
O
OH
23
例七 用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物： O
天然产物化学的全合成
R. B. Woodward的贡献: (1). 将物理方法用到有机化学：UV，IR，x-Ray (2). 将反应机理的电子理论用于解决结构和合成。 (3). 全合成工作： (A). 能判断一项任务是否能实现，有细致周到的计划。
(B). 将合成目的放在研究新反应之前。
(C). 先形成一个环状体系，以确定功能团的位置和立 体化学。 (D). 常选择一个由天然有机物降解而成的中间物作为 合成路线的中间体。
二. 全合成发展过程（四位化学家）：
Wohler：1827年尿素的人工合成。合成的历史开端。 Robinson (1947年诺贝尔化学奖)：有机结构电子理论的 发展和逐步完善 。1917年脱品酮 (tropanone) 全合成。全合 成的开始。 Woodward (1965年诺贝尔化学奖)：1944年合成了奎宁 (quinine)，1954年全合成马钱子碱(strychnine)，两项工作 是重要里程碑，1973年又与Eschenmoser合作实现了维生 素B12的人工合成。复杂结构天然产物全合成 。 Corey (1990年诺贝尔化学奖 )：逆合成分析法和合成子 概念，为现代合成化学理论和方法的理性化认识和天然产 物化学合成的广泛、深入开展奠定了基础。
三.合成实例
1.Woodward的利血平（reserpine）合成路线：
O O + O MeOOC Br HO
d
6 8 5
OH
b
H
a
O
H H OH
c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH OH O
O
H H
H H
MeOOC
O OH O
f
H MeO
O H H H
e
OH H H
g
天然产物全合成(共10张精选PPT)
有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
7
紫杉醇(Taxol)于1992年被美国FDA批准作为抗晚期癌症治
疗的新药，它是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药。
紫杉醇
(Taxol )
有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
9
西加毒素(Ciguatoxin)是一种神经毒素，由剧毒纲比甲藻产生 , 通过食物链传递而蓄积于各种珊瑚鱼体内。人类误食了含有西加毒素 的珊瑚鱼即引起中毒。中毒后会出现头晕、恶心、呕吐、腹痛、腹泻 等症状，严重者可导致脱水休克 。
KC.Nicolaou教授等人 历经12年完成了它的合成
有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
5
马钱子碱(Strychnine )是从马钱子科植物番木鳖的种子中提 取的一种生物碱，可引起中枢神经系统的兴奋。主要用于风湿顽 痹，麻木瘫痪，跌扑损伤，痈疽肿痛；小儿麻痹后遗症，类风湿 性关节痛 。
中毒后麻会出萨现诸头晕塞、州恶心C、ap呕e吐C、o腹d痛湾、腹一泻等次症赤状，潮严重使者1可4导条致脱鲸水鱼休死克 亡。 ，许多人得病 。
小儿麻痹后遗症，类风湿性关节痛 。
例如，1987年麻萨诸塞州Cape Cod湾一次赤潮使14条鲸鱼死亡，许多人得病 。
赤潮是由于海洋局部富营养化后藻类大量繁殖形成的生态破坏现象，可使赤潮区域海水呈红色、棕色或绿色。
马钱子碱 (Strychnine )
(Strychnine )取的一种生物碱，可引起中枢神经系统的兴奋。
赤潮神经毒素Brevetoxin B 是一些藻类产生的,它和其他一些毒素被认为是大量鱼死亡的原 因，人食用这类鱼后也会中毒。
有机合成化学与路线设计
紫杉醇(Taxol)于1992年被美国FDA批准作为抗晚期癌症治疗的新药，它是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药。
2010年：第十三章 天然产物的全合成
不饱和醛与Me α,β-不饱和醛与 3SiCH2CH=N-t-Bu反 β 不饱和醛与 反 应合成α β γ δ 双重不饱和的醛化合物 应合成α,β,γ,δ-双重不饱和的醛化合物
八 甾体化合物的全合成
CO2Me
CO2Me
i K2Cr2O7/H ii CH2N2 O
+
H i H2,Pt
H
CO2Me
H
3) RuCl3-NaIO4
O H 1) HS(CH2)3SH,BF3.OEt2 OHC 2) HC(OMe)3,TsOH H H MeO2C H 1) HgCl2,CaCO3 2)O2, Rosebeagel HOO OHC HO2C H O HClO4 O H O O O H MeO H S S H
O O O O Me2S+CH2CO2Et O OMe MeO 1) KOH/MeOH 2) NaBH4,EtOH/CH2CH2/H2O 3) TsOH/Ph-CH3 4) Ph2CHOH,TsOH/PhCH3 O N O O Br2CNOH,NaHCO3 MeO OH O O NH2 CO2H NaNO2,CH3CO2H/THF/H2O O O O MeO OMe OMe OMe OMe Br CO2CHPh2 MeO OMe O N O HCl/MeOH/CH3NO2 O MeO OH O Tetrahedron Lett., 1986, 27:3099. Cl CO2H Ra Ni,CH3OH/H2O/CH2Cl2 OMe MeO OMe OMe OMe MeO O O CO2CHPh2 LDA/THF,HCl/THF CO2Et OMe OMe O O CO2CHPh2 MeO OMe OMe BF3.OEt2/CH3NO2 O CO2Et O O O
《天然产物综述》课件
其他生物活性机制：通过抑制病原体活性、调节生理功能等方式实现其他生物活性 作用。
05 天然产物的应用与开发
CHAPTER
在食品工业中的应用
天然食品添加剂
利用天然产物如植物提取物、微生物代谢产物等作为食品添加剂， 如天然色素、香精、防腐剂等，以提高食品的感官品质和延长保质 期。
功能性食品
利用天然产物的生物活性，开发具有特定功能如抗氧化、降血糖、 降血脂等的保健食品，满足消费者对健康的需求。
详细描述
单糖是最简单的糖类化合物，是构成多糖的基本单位。低聚糖由2-10个单糖分子脱水缩合而成，具有 调节免疫、改善肠道功能等作用。多糖是由多个单糖分子聚合而成的大分子化合物，具有抗病毒、抗 肿瘤、抗炎等生物活性。
脂类化合物
总结词
脂类化合物是天然产物的重要组成部分 ，主要包括脂肪酸和甘油酯等。
VS
《天然产物综述》ppt课件
目录
CONTENTS
• 天然产物的定义与分类 • 天然产物的提取与分离 • 天然产物的化学组成与结构 • 天然产物的生物活性与功能 • 天然产物的应用与开发 • 天然产物研究的发展趋势与展望
01 天然产物的定义与分类
CHAPTER
天然产物的定义
总结词
天然产物是指自然界中产生的、未经加工或仅经过初步加工 的物质。
黄酮类化合物的提取与分离
采用溶剂提取法和色谱分离法，从植物中提取黄酮类化合物，如芦丁、槲皮素 等。
挥发油的提取与分离
采用溶剂提取法和蒸馏分离法，从植物中提取挥发油，如薄荷油、丁香油等。
03 天然产物的化学组成与结构
CHAPTER
糖类化合物
总结词
天然糖类化合物主要包括单糖、低聚糖和多糖，具有多种生物活性。
05 天然产物的应用与开发
CHAPTER
在食品工业中的应用
天然食品添加剂
利用天然产物如植物提取物、微生物代谢产物等作为食品添加剂， 如天然色素、香精、防腐剂等，以提高食品的感官品质和延长保质 期。
功能性食品
利用天然产物的生物活性，开发具有特定功能如抗氧化、降血糖、 降血脂等的保健食品，满足消费者对健康的需求。
详细描述
单糖是最简单的糖类化合物，是构成多糖的基本单位。低聚糖由2-10个单糖分子脱水缩合而成，具有 调节免疫、改善肠道功能等作用。多糖是由多个单糖分子聚合而成的大分子化合物，具有抗病毒、抗 肿瘤、抗炎等生物活性。
脂类化合物
总结词
脂类化合物是天然产物的重要组成部分 ，主要包括脂肪酸和甘油酯等。
VS
《天然产物综述》ppt课件
目录
CONTENTS
• 天然产物的定义与分类 • 天然产物的提取与分离 • 天然产物的化学组成与结构 • 天然产物的生物活性与功能 • 天然产物的应用与开发 • 天然产物研究的发展趋势与展望
01 天然产物的定义与分类
CHAPTER
天然产物的定义
总结词
天然产物是指自然界中产生的、未经加工或仅经过初步加工 的物质。
黄酮类化合物的提取与分离
采用溶剂提取法和色谱分离法，从植物中提取黄酮类化合物，如芦丁、槲皮素 等。
挥发油的提取与分离
采用溶剂提取法和蒸馏分离法，从植物中提取挥发油，如薄荷油、丁香油等。
03 天然产物的化学组成与结构
CHAPTER
糖类化合物
总结词
天然糖类化合物主要包括单糖、低聚糖和多糖，具有多种生物活性。
紫杉醇有机全合成PPT课件
美国加利福尼亚大学圣迭戈分校Kyfiacos Costa Nicolaou教授领导的研究小组1994年1O月报了一 条紫杉醇全合成的路线-1 "J。Nicolaou法采非常简 明的会聚式合成战略，先分别得到含六元的A环化 合物和c环化合物，然后通过反应将A环与C环连接 起来并形成在其中间的含有8元环的B环，这样就 得到了含有ABC环的化合物，最后完成D环的构建 并连接上侧链。
❖ ② 完成了紫杉烷骨架的构建； ❖ ③ 首次合成紫杉烷类化台物taxtusin； ❖ ④成功地半合成紫杉醇，并用于工业化生产； ❖ ⑤发展了可定量转化的环氧醇裂解反应，用于合成
种种含双环[5、3、1]骨架的有机分子 D]；@完善 并丰富了Chart重排反应和Dieckmann环化反应。
25
二、Nicolaou全合成路线(1994)
33
verhenon
34
五、 Kuwajima全合成路线(1998)
日本东京科技研究院Isao Kuwajima教授领导 的紫杉醇全合成研究小组采用了A+c—Ac—ABc —ABcD的会聚法合成路线 ∞ ，其类似于Nico— laou法和Danishefsky法。由
35
由炔丙醇(propargyl alco—ho1)为起始物经过 16步反应制备了含A环体系的化合物39，再与含 c环结构的化合物4O偶合得到含AC环的化合物4l、 42，化合物42通过一个新颖的环化反应完成八元 B环的构建从而得到含ABC环骨架的化合物43， 进一步反应可得到化合物44、45，通过环丙烷中 问体在化合物45中引人C一8位甲基得到化合物 46，在通过一系列引人保护基团完成c一1O位乙 酰化得到化合物47，再通过臭氧化等反应完成含 氧D环的合成。最终制备出baccatin III(2)和紫杉 醇(1)(图8)。
❖ ② 完成了紫杉烷骨架的构建； ❖ ③ 首次合成紫杉烷类化台物taxtusin； ❖ ④成功地半合成紫杉醇，并用于工业化生产； ❖ ⑤发展了可定量转化的环氧醇裂解反应，用于合成
种种含双环[5、3、1]骨架的有机分子 D]；@完善 并丰富了Chart重排反应和Dieckmann环化反应。
25
二、Nicolaou全合成路线(1994)
33
verhenon
34
五、 Kuwajima全合成路线(1998)
日本东京科技研究院Isao Kuwajima教授领导 的紫杉醇全合成研究小组采用了A+c—Ac—ABc —ABcD的会聚法合成路线 ∞ ，其类似于Nico— laou法和Danishefsky法。由
35
由炔丙醇(propargyl alco—ho1)为起始物经过 16步反应制备了含A环体系的化合物39，再与含 c环结构的化合物4O偶合得到含AC环的化合物4l、 42，化合物42通过一个新颖的环化反应完成八元 B环的构建从而得到含ABC环骨架的化合物43， 进一步反应可得到化合物44、45，通过环丙烷中 问体在化合物45中引人C一8位甲基得到化合物 46，在通过一系列引人保护基团完成c一1O位乙 酰化得到化合物47，再通过臭氧化等反应完成含 氧D环的合成。最终制备出baccatin III(2)和紫杉 醇(1)(图8)。
天然产物全合成实例
尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性．但有两个缺 点：一是来源有限，二是溶解度低。一定的水溶性对抗癌 药物是非常重要的，而紫衫醇几乎完全不溶于水。正是这 个原因使对紫杉醇的研究在随后的10年中几乎完全停顿。 但是，紫杉醇促进小管蛋白聚合为对热和钙稳定的微管、 并以非共价键化学计量地与聚合的微管而不是与小管蛋白 的亚基结合，从而可防止细胞分裂并促进细胞死亡。这一 重大发现使得紫杉醇的研究成为药物化学界研究的热点。 1978一1982年，美国对紫杉醇进行了大量的临床前研究。 同时紫杉醇的剂型这一非常困难的问题也得到了解决.
由于紫杉醇是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药，目前的售 价为140美元/30g左右，平均每例病人的治疗费至少要 2000一4000美元。
11.2.1 紫杉醇的发现及历史
l961年,美国北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的Monroe Wall博士发现，西部红豆杉树皮的提取物在KB细胞株的 试验中显示很强的细胞毒活性。1969年,他们分离到足够 量的活性物质一一紫杉醇。紫衫醇能用Zemplen醇解法分 解为可结晶的两个部分。通过对该两个化合物即对溴苯甲 酸衍生物(1)和双碘乙酸酯衍生物(II)的X射线单结晶衍射 分析．紫杉醇的结构得到最后确定。紫杉醇的结构研究结 果于1971年首次发表.
11.2.2 紫杉醇的化学合成
(1)由浆果赤霉素III(baccatin)的半合成
由于浆果赤霉素III(baccab inIII)和l0—脱乙酰浆果亦 霉素III(10—deacetylbac—catin)在植物中的合量相对较高， 因而将其转化为紫杉醇的工作可以大大地改善紫杉醇供应 短缺的情况。
尽管紫杉醇与浆果赤霉素的差别仅仅是一个简单的酰化 反应，但是由于浆果赤霉素进行酰化时，13位羟基周围 的立体位阻，使得反应较为困难。
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天然产物全合成实例
2021/2/25
有机合成
1
本书经过前13章的讨论，无论是有机合成反应，还是 合成路线设计的方法已介绍过了。最后一章，我们用3个 天然产物全合成的实例，作为对前述知识综合应用，使读 者更深人体会所学的知识 1.1 除虫菊酸的合成
除虫菊酸[(+)-trans—chrysanthemic acid]是一种单萜 酸，结构上是环丙烷上含有反式的取代基。
2021/2/25
有机合成
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有机合成
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尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性．但有两个缺 点：一是来源有限，二是溶解度低。一定的水溶性对抗癌 药物是非常重要的，而紫衫醇几乎完全不溶于水。正是这 个原因使对紫杉醇的研究在随后的10年中几乎完全停顿。 但是，紫杉醇促进小管蛋白聚合为对热和钙稳定的微管、 并以非共价键化学计量地与聚合的微管而不是与小管蛋白 的亚基结合，从而可防止细胞分裂并促进细胞死亡。这一 重大发现使得紫杉醇的研究成为药物化学界研究的热点。 1978一1982年，美国对紫杉醇进行了大量的临床前研究。 同时紫杉醇的剂型这一非常困难的问题也得到了解决.
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有机合成
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11.2.2 紫杉醇的化学合成
(1)由浆果赤霉素III(baccatin)的半合成
由于浆果赤霉素III(baccab inIII)和l0—脱乙酰浆果亦 霉素III(10—deacetylbac—catin)在植物中的合量相对较高， 因而将其转化为紫杉醇的工作可以大大地改善紫杉醇供应 短缺的情况。
1950年左右，在非洲大量种植除虫菊．并研究其作为 杀虫剂的机理。其主要
有效成分除虫菊素(pyrethrin)为下列化合物的酯类：
2021/2/25
有机合成
3
这类化合物的特点是：对害虫击倒力强．杀虫作田快， 广谱性，易绛解，对高等动物及鸟类低毒，使用安全，因 而不污染环境。
日前市场上销售的是这类化食物的类似物、如戊二烯拟 除虫菊酯(nes—methrin)、丙烯拟除虫菊(a11etthr in)等都 是化学合成的产品：
2021/2/25
有机合成
17
2021/2/25
有机合成
18
Taxotexe在某些试验中显示优于紫杉醇的生物括性， 该药目前在法国进行临休试验.
紫杉醇的半合成研究与直接从植物提取紫杉醇的力法相 比较主要有下面两个优点：①浆果亦霉素和10—脱乙酰 浆果赤霉素在植物中的含量远远高于紫杉醇。从文献上发 表的结果来看，浆果赤霉素最好的提取收率6倍于紫杉醇 的收率；半合成紫杉醇的研究可以使紫杉醇侧链具有很 大的变化性。Taxotexe的合成就是一个很好的例子。这 样就有可能在将来发现更强活性的紫杉醇衍生物。
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有机合成
6
(4)利用已知具有环丙烷结构的起始物
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有机合成
7
以下为一条除虫菊酸的合成路线
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有机合成
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11.2 紫杉醇的合成
紫杉醇(taxol)是阿霉素和顺铂之后最热点的新抗癌药, 已于1992年底被美国FDA批准作为抗晚期癌症的新药上 市。紫杉醇在肿瘤的治疗药物种代表了一类新的、独特的 抗癌药物.它的抗癌机制与其他的抗癌机制不同。它的主 要作用是通过促进极为稳定的微管聚合并阻止微管正常的 生理性解聚，从而导致癌细胞的死亡,并抑制其组织的再 生。
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有机合成
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有机合成
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紫杉醇是20世纪70年代初从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离得到的。由于该树是一种生长缓 慢的矮小灌木，紫杉醇主要在其树皮中，其含量平均为 0.015％、提取收率平均为0.01%。因此，为供试验及临床 所需，必须砍伐，剥取树皮,这必然破坏自然环境与生态 平衡，并将导致资源枯竭。显然后来从红豆杉的草叶部分 分离得到紫杉醇的前体桨果亦霉素3(baccatin)，以供半合 成紫杉醇，但紫杉醇仍然供不应求，限制了对它用于癌症 的治疗研究。因此，为了增加紫杉醇的来源，世界各国都 在加紧对紫杉醇及其衍生物的开发研究。
由于紫杉醇是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药，目前的售 价为140美元/30g左右，平均每例病人的治疗费至少要 2000一4000美元。
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有机合成
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11.2.1 紫杉醇的发现及历史
l961年,美国北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的Monroe Wall博士发现，西部红豆杉树皮的提取物在KB细胞株的 试验中显示很强的细胞毒活性。1969年,他们分离到足够 量的活性物质一一紫杉醇。紫衫醇能用Zemplen醇解法分 解为可结晶的两个部分。通过对该两个化合物即对溴苯甲 酸衍生物(1)和双碘乙酸酯衍生物(II)的X射线单结晶衍射 分析．紫杉醇的结构得到最后确定。紫杉醇的结构研究结 果于1971年首次发表.
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有机合成
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(2)紫杉醇化学全合成
合成紫杉醇这一复杂的天然分子是有机合成化学家所 面临的挑战.全世界共有40多个一流的研究小组从事紫杉 醇的全合成工作，主要分为两种合成战略：①线战略，即 由A环到ABC环和由C环到ABC环；②会聚战略，即由A 环和C环会聚合成ABC环：
尽管紫杉醇与浆果赤霉素的差别仅仅是一个简单的酰化 反应，但是由于浆果赤霉素进行酰化时，13位羟基周围 的立体位阻，使得反应较为困难。
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有机合成
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有机合成
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Potier首先用肉挂酸对浆果赤霉素进行酰化，然后利 用温和羟基氨基化反应得到紫杉醇，尽管该反应的立体选 则性和区域选择性较差，但是，他们却利用该反应从l 0—脱乙酰浆果赤霉素III合成了紫杉醇衍生物Taxotexe：
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有机合成
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由于种植条件限制，除虫菊酯的产量有限，有效成分的 含量也较低、同时受结构上的影响，不耐光和热，残效期 极短，长期以来仅作家庭卫生杀虫剂.
合成除虫菊酯的关键也在于合成除虫菊酸。有多种方法， 例如：
〔1)以卡宾或硫的叶立德与双键加成：
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有机合成
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(2) 利用有机金属作为分子内亲核性取代反应： (3) 由α—卤代环丁酮在碱处理下作Farvoskii重排反应：
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有机合成
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本书经过前13章的讨论，无论是有机合成反应，还是 合成路线设计的方法已介绍过了。最后一章，我们用3个 天然产物全合成的实例，作为对前述知识综合应用，使读 者更深人体会所学的知识 1.1 除虫菊酸的合成
除虫菊酸[(+)-trans—chrysanthemic acid]是一种单萜 酸，结构上是环丙烷上含有反式的取代基。
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有机合成
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有机合成
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尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性．但有两个缺 点：一是来源有限，二是溶解度低。一定的水溶性对抗癌 药物是非常重要的，而紫衫醇几乎完全不溶于水。正是这 个原因使对紫杉醇的研究在随后的10年中几乎完全停顿。 但是，紫杉醇促进小管蛋白聚合为对热和钙稳定的微管、 并以非共价键化学计量地与聚合的微管而不是与小管蛋白 的亚基结合，从而可防止细胞分裂并促进细胞死亡。这一 重大发现使得紫杉醇的研究成为药物化学界研究的热点。 1978一1982年，美国对紫杉醇进行了大量的临床前研究。 同时紫杉醇的剂型这一非常困难的问题也得到了解决.
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有机合成
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11.2.2 紫杉醇的化学合成
(1)由浆果赤霉素III(baccatin)的半合成
由于浆果赤霉素III(baccab inIII)和l0—脱乙酰浆果亦 霉素III(10—deacetylbac—catin)在植物中的合量相对较高， 因而将其转化为紫杉醇的工作可以大大地改善紫杉醇供应 短缺的情况。
1950年左右，在非洲大量种植除虫菊．并研究其作为 杀虫剂的机理。其主要
有效成分除虫菊素(pyrethrin)为下列化合物的酯类：
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有机合成
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这类化合物的特点是：对害虫击倒力强．杀虫作田快， 广谱性，易绛解，对高等动物及鸟类低毒，使用安全，因 而不污染环境。
日前市场上销售的是这类化食物的类似物、如戊二烯拟 除虫菊酯(nes—methrin)、丙烯拟除虫菊(a11etthr in)等都 是化学合成的产品：
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Taxotexe在某些试验中显示优于紫杉醇的生物括性， 该药目前在法国进行临休试验.
紫杉醇的半合成研究与直接从植物提取紫杉醇的力法相 比较主要有下面两个优点：①浆果亦霉素和10—脱乙酰 浆果赤霉素在植物中的含量远远高于紫杉醇。从文献上发 表的结果来看，浆果赤霉素最好的提取收率6倍于紫杉醇 的收率；半合成紫杉醇的研究可以使紫杉醇侧链具有很 大的变化性。Taxotexe的合成就是一个很好的例子。这 样就有可能在将来发现更强活性的紫杉醇衍生物。
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(4)利用已知具有环丙烷结构的起始物
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有机合成
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以下为一条除虫菊酸的合成路线
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11.2 紫杉醇的合成
紫杉醇(taxol)是阿霉素和顺铂之后最热点的新抗癌药, 已于1992年底被美国FDA批准作为抗晚期癌症的新药上 市。紫杉醇在肿瘤的治疗药物种代表了一类新的、独特的 抗癌药物.它的抗癌机制与其他的抗癌机制不同。它的主 要作用是通过促进极为稳定的微管聚合并阻止微管正常的 生理性解聚，从而导致癌细胞的死亡,并抑制其组织的再 生。
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紫杉醇是20世纪70年代初从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离得到的。由于该树是一种生长缓 慢的矮小灌木，紫杉醇主要在其树皮中，其含量平均为 0.015％、提取收率平均为0.01%。因此，为供试验及临床 所需，必须砍伐，剥取树皮,这必然破坏自然环境与生态 平衡，并将导致资源枯竭。显然后来从红豆杉的草叶部分 分离得到紫杉醇的前体桨果亦霉素3(baccatin)，以供半合 成紫杉醇，但紫杉醇仍然供不应求，限制了对它用于癌症 的治疗研究。因此，为了增加紫杉醇的来源，世界各国都 在加紧对紫杉醇及其衍生物的开发研究。
由于紫杉醇是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药，目前的售 价为140美元/30g左右，平均每例病人的治疗费至少要 2000一4000美元。
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11.2.1 紫杉醇的发现及历史
l961年,美国北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的Monroe Wall博士发现，西部红豆杉树皮的提取物在KB细胞株的 试验中显示很强的细胞毒活性。1969年,他们分离到足够 量的活性物质一一紫杉醇。紫衫醇能用Zemplen醇解法分 解为可结晶的两个部分。通过对该两个化合物即对溴苯甲 酸衍生物(1)和双碘乙酸酯衍生物(II)的X射线单结晶衍射 分析．紫杉醇的结构得到最后确定。紫杉醇的结构研究结 果于1971年首次发表.
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(2)紫杉醇化学全合成
合成紫杉醇这一复杂的天然分子是有机合成化学家所 面临的挑战.全世界共有40多个一流的研究小组从事紫杉 醇的全合成工作，主要分为两种合成战略：①线战略，即 由A环到ABC环和由C环到ABC环；②会聚战略，即由A 环和C环会聚合成ABC环：
尽管紫杉醇与浆果赤霉素的差别仅仅是一个简单的酰化 反应，但是由于浆果赤霉素进行酰化时，13位羟基周围 的立体位阻，使得反应较为困难。
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Potier首先用肉挂酸对浆果赤霉素进行酰化，然后利 用温和羟基氨基化反应得到紫杉醇，尽管该反应的立体选 则性和区域选择性较差，但是，他们却利用该反应从l 0—脱乙酰浆果赤霉素III合成了紫杉醇衍生物Taxotexe：
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由于种植条件限制，除虫菊酯的产量有限，有效成分的 含量也较低、同时受结构上的影响，不耐光和热，残效期 极短，长期以来仅作家庭卫生杀虫剂.
合成除虫菊酯的关键也在于合成除虫菊酸。有多种方法， 例如：
〔1)以卡宾或硫的叶立德与双键加成：
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(2) 利用有机金属作为分子内亲核性取代反应： (3) 由α—卤代环丁酮在碱处理下作Farvoskii重排反应：