高等有机合成主要内容

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？
R3 R1
O NH+ H CH O +
R2
R4
R1 N
R2
R3 O
R4
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Mannich Reaction (1912)
进入有机合成时代 • 合成资料不断积累，揭示有机分子结构与性质关系
； 形成了有机结构理论
• 三十年代齐格勒发现了定向聚合催化剂； 开始了制备与应用高分子材料的时代
• 当今新的试剂、方法以及手段的开发、应用； 标志高选择性、立体性的定向合成时代的到来。
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有机合成的特点与研究方法
• 良好的有机合成路线： • 反应条件温和、操作简便、得率高； • 有高的化学位置和立体选择性； • 适应力强、适用面广、实用性好； • 原料价廉易得、有丰富得来源； • 不产生公害，不污染环境。
有机合成是有机反应及其组合的应用，即
有机反应是有机合成的基础。
有机化学
天然产物的分离、鉴定及结构分析 物理有机化学
有机合成
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有机合成是一项复杂的系统工程！
原料的选择、产品性能及用途的预测
合成设计
选择合适的反应、通过有效的方法来实现合成
对合成混合物进行分离纯化得到纯的目标产物
对所得产品进行分析鉴定（表征）
高等有机合成主要 内容
第一章 绪 论
一、有机合成的发展及作用
自然界赐予人类的物质财富：煤、石油、 天然气以及动、植物资源，他们中包含了大 量的有机物，养育了人类。
天然提取物
有机物来源
有机合成
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1、有机合成的定义
人们根据目标分子的结构，利用廉价易得的原料， 加工制备所需有机化合物的工作，称为有机合成。
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N
N H 2 铬酸 H2N
+
N
NH _
Cl
1856年，A. W. Hofmann 苯胺紫（染料）
W. H. Perkin
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基础化工原料特点和生产工程中的问题
• 未来基础有机化学品将是多种多样； • 石油系为主导，煤液化产业将有新建树； • 节省能源和资源、消除公害、改变产品结
构、研发新产品、推进新技术。 • 新工艺、新技术、新产品、连续化、大型
化、自动化、绿色化
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化工行业
有机化工；无机化工；石油化工； 医药化工；精细化工；塑料化工； 橡胶化工；纤维化工；化学试剂； 农用化学品；日用化学品； 药品；染料；中间体； 化工机械设备等。
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21步合成颠茄酮路线
Willstatter在 1896年合成的， 并于1915年获诺 贝尔化学奖
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三步合成颠茄酮路线
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颠茄酮的合成
1) 1902年，德国化学家 Willstatter (1915年获Noble 化学奖）
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21 steps, overall yield 0.7%
德国 C. Graebe , C. Liebermann
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1917, R. Robinson 合成颠茄酮
C H O
C O O H
+ C H N 3H 2 + O
C H O
C O O H
来自百度文库
H 2 O
N C H 3 O
pH=5
颠茄酮
假石榴皮碱（麻醉剂）
1919~1945年（二战期间）
维生素、激素的结构确定及全合成，抗炎药物的合成。
成出许多药物、染料、脂肪及糖等。
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人工合成有机化合物的 开 创 者 。 1824 年人 工 合 成 了 尿 素 ， 1828年发 表 论 文 《论尿素的人工合成》。
此外他在化学上的成就有 ：
1824 年 合 成 了 草 酸 ； 1827 年 分离 出 了 纯 铝 ； 发 展了硅烷、硅氯仿；分析 了大量的矿石，制备了多 种稀有金属化合物；研究 了醌、氢醌、醌氢醌等。 他完成的实验研究工作数 量多得惊人。
有机分析
产品性能测试及应用开发
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2、有机合成的出现及发展
早期受“生命力”学说的束缚，人们放弃
对有机物的合成，有机物主要来源于天然产
物的分离。
1828年，年轻的德国科学家武勒(wöhler)
在加热无机氰酸氨时，意外地发现了只有靠
肾脏才能产生的脲。
O
NH4OCN
加热
NH2-C-NH2
1845年，合成醋酸及羧酸盐电解合成烷烃。 1850~1900年，主要以煤焦油为原料合
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有机合成与设计
研究有机合成的意义 • 大自然赐予人类的财富 • 科学进步与社会发展对有机物要求 • 有机合成对人类的贡献与作用
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有机合成发展史
• 1828年武勒发现并合成了脲素； • 1845年柯尔贝合成了醋酸； • 1850-1900年合成药物、染料、脂肪、糖；
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
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。
意外发现，并获专利
+ N
X-
+
C 2H 5
G. Williams
CH3
+ N
X-
C 2H 5
KOH
C2H5 N +
CH
- N C2H5 X
菁染料（照相底片感光剂）
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O OH OH
O H N
O
茜红（1868） 1，2-二羟基蒽醌
N H
O
靛蓝（1878） 联-2-亚吲哚-3-酮
A. Von Baeyer
将有机合成作为一种艺术展现在世人面前。
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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
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。