有机合成概述应用化学系(课堂PPT)
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10
（5）20世纪60年代，Merrifield发展了固相合成 技术。
（6）20世纪70年代，Corey发展了手性合成理论和 方法。
（7）1989年，Kishi合成了海葵毒素，被称为是世 纪工程。
（8）20世纪90年代，发展了组合化学合成理论和 技术。
11
H2N
O
O
C129H223N3O54, 分子量2680， 64个手性中心， 可能的异构体是271
但是如果要合成分子量大的多肽，则一般应采用片 断组合法。例如，合成含有32个氨基酸残基的多肽， 如果要求总的产率为30%, 对于片断组合法，则要 求每一步的平均产率为78%；而对于肽链逐步增长 法，则要求每一步产率为96.2%。
23
（2）拆分法(Disconnection approach)
➢ 拆分法是为了解决复杂有机分子全合成的合成路线 设计发展起来的一种合成设计理论。它的基本思想是 将目标化合物分子拆分成一系列片段，应用化学反应 知识，确定每一个片段相对应的起始原料和化学反应。 例如：
好的合成反应的评价标准：
（1）高的反应产率
（2）温和的反应条件
（3）优异的反应选择性，包括化学选择性、
区域选择性和立体选择性等
（4）易于获得的反应起始原料
（5）尽可能是化学计量反应向催化循环反应发展
（6）对环境污染尽量少
15
几个基本概念的解释
（1）化学选择性： 试剂对不同官能团的选择性反应。 （2）区域选择性： 试剂对于一个反应体系的不同部位的进攻，
9
（2）1917年，Robinson合成了托品酮。开创了系统 的有机合成方法，反应机制和化学结构关系等 的研究。并第一次开设了有机合成课程。
（3）20世纪50年代NMR技术开始应用于有机化合物 结构测定。
（4）20世纪50-70年代，Woodward合成了利血平， 胆甾醇，维生素B12和红霉素等，将有机合 成发展到前所未有的水平。
gh
ab cd ef gh
fgh
abcd efgh
efgh
abcdefgh
defgh
cdefgh
bcdefgh
abcdefgh
产率:
wk.baidu.com
a7 (a8-1)
a3 = alog28
（８为多肽中氨基酸残基数目）
22
比较两种合成策略的优缺点： 对于合成分子量不大的多肽，两种方法都可以采用。
O HO
OH OH
OH HO
O
OH
Me
OH OH
OH
HO
OH
O
O M e OH
OH
OH
HO
N
N
O
H
H OH
OH
OH
Me O
HO
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O Me
OH
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OH
O
海葵毒素
OH
OH
HO
OH
OH
HO OH
OH
OH OH OH
O
OH
OH
HO OH
O HO
OH
OH OH
13
有结构兴趣的非天然产物的合成
14
3.有机合成方法学
19
4、有机合成方法研究进展
合成策略及理论 （1）逐步合成法（Stepwise elongation）
和片段组合法 (Fragment condensation) 合成一个复杂的大分子化合物，可以采用两种
合成途径：
20
a.从起始原料开始一步一步进行合成的逐步合成法;
b.先合成若干片段，最后将各个片段连接成目标分子的 片段组合法。
有机合成概述
应用化学系 叶非
1
参考书目： 1、黄宪 陈振初编著 有机合成化学
化学工业出版社 1983年12月第1版 2、李良助 林垚等编著 有机合成原理和技术
高等教育出版社 1992年05月第1版 3、顾可权 林吉文编著 有机合成化学
上海科学技术出版社 1987年02月第1版 4、张滂 有机合成进展
4
资料：
•1900-2000年：化学合成和分离了2285万种化合物，
•
其中大部分都是有机合成的产物。
• 许多天然存在的有机化合物，包括复杂的天然产 • 物，都可以用有机合成方法制得。
5
有机合成是有机化学中永不枯竭的研究 资源:
•* 生命科学: 生物大分子，生物活性分子，生化分析试剂等 * 医药学: 药物，药理、病理分析试剂等 •* 农业: 农药、农用化学品等 •* 石油: 石油化工产品等
也可以是对两个处于不同位置的两个完全相 同官能团的选择性进攻。例如：
16
OAc Br
n
+ NaCH(CO2CH3)2
(1)
CH3O2C
DMF CH3O2C
(2) Br (Ph3P)4Pd
(3)
Br
Mo(CO)6
OAc n
OAc CO2CH3
n
CO2CH3
CH3O2C CO2CH3
n
17
（3）立体选择性 包括: (1)顺反异构的选择性；
* 在实际的合成中，采用何种策略，则需要进行具体的 分析。例如：
多肽合成可以选择肽链逐步增长法，即氨基酸残基是 一个一个依次加上去的。另一种是片断组合法，即先合 成一些小的肽段，然后再将小肽段偶联成多肽。
21
两种多肽合成策略比较
（合成一个多肽a-b-c-d-e-f-g-h)
肽链逐渐增长法
片断组合法
(2)对映面的选择性等。
18
[P h 3A sH C 2C H O ]+B r-
C H 3(C H 2)14C H O
nC 15H 31
K 2C O 3,T H FE t2O (3:7)
C H O
R2 R1
R3
OH
(CH3)3CCO2H,Ti(OPr)4 CH2Cl2, 20 C
R2 O
R3
R1 OH
* 材料科学: 高分子化合物，功能材料等
* 食品: 食品添加剂等 •* 日用化工: 染料，涂料，化装品等
6
有机合成是推动有机化学发展的永恒动力：
有机化学家在解决有机合成问题过 程中，全面发展了有机化学：化学结构 理论，反应理论，合成方法，分离纯化 方法，结构鉴定方法等。
7
2. 有机合成发展历史
推动有机合成的三件大事: 1、尿素的合成(Wohler) 2、有机化合物结构理论的建立 包括：碳的四价和成键和苯的结构(Kekule) 3、碳价键的正四面体构型(vaurHoff）
8
1856年得到色泽能与天然染料茵红和靛蓝媲美的苯胺紫。 合成了第一个箐染料（照相软片的增感剂）
重要的天然染料茵红(2a）和靛蓝(3b）的工业化合成
科学出版社 1992年04月第1版
2
绪言
1、有机合成是有机化学中最富活力的领域
有机合成是表现有机化学家非凡创造力的舞台
3
有机合成化学 是有机化学中最富有活力的分支学科
合成化学家的目的：
1、在实验室内用人工的方法来复制自然界的产物， 用以证明它的结构。
2、根据人们的需要来改造分子结构或创造出全新 的结构。
（5）20世纪60年代，Merrifield发展了固相合成 技术。
（6）20世纪70年代，Corey发展了手性合成理论和 方法。
（7）1989年，Kishi合成了海葵毒素，被称为是世 纪工程。
（8）20世纪90年代，发展了组合化学合成理论和 技术。
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H2N
O
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C129H223N3O54, 分子量2680， 64个手性中心， 可能的异构体是271
但是如果要合成分子量大的多肽，则一般应采用片 断组合法。例如，合成含有32个氨基酸残基的多肽， 如果要求总的产率为30%, 对于片断组合法，则要 求每一步的平均产率为78%；而对于肽链逐步增长 法，则要求每一步产率为96.2%。
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（2）拆分法(Disconnection approach)
➢ 拆分法是为了解决复杂有机分子全合成的合成路线 设计发展起来的一种合成设计理论。它的基本思想是 将目标化合物分子拆分成一系列片段，应用化学反应 知识，确定每一个片段相对应的起始原料和化学反应。 例如：
好的合成反应的评价标准：
（1）高的反应产率
（2）温和的反应条件
（3）优异的反应选择性，包括化学选择性、
区域选择性和立体选择性等
（4）易于获得的反应起始原料
（5）尽可能是化学计量反应向催化循环反应发展
（6）对环境污染尽量少
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几个基本概念的解释
（1）化学选择性： 试剂对不同官能团的选择性反应。 （2）区域选择性： 试剂对于一个反应体系的不同部位的进攻，
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（2）1917年，Robinson合成了托品酮。开创了系统 的有机合成方法，反应机制和化学结构关系等 的研究。并第一次开设了有机合成课程。
（3）20世纪50年代NMR技术开始应用于有机化合物 结构测定。
（4）20世纪50-70年代，Woodward合成了利血平， 胆甾醇，维生素B12和红霉素等，将有机合 成发展到前所未有的水平。
gh
ab cd ef gh
fgh
abcd efgh
efgh
abcdefgh
defgh
cdefgh
bcdefgh
abcdefgh
产率:
wk.baidu.com
a7 (a8-1)
a3 = alog28
（８为多肽中氨基酸残基数目）
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比较两种合成策略的优缺点： 对于合成分子量不大的多肽，两种方法都可以采用。
O HO
OH OH
OH HO
O
OH
Me
OH OH
OH
HO
OH
O
O M e OH
OH
OH
HO
N
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O
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H OH
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海葵毒素
OH
OH
HO
OH
OH
HO OH
OH
OH OH OH
O
OH
OH
HO OH
O HO
OH
OH OH
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有结构兴趣的非天然产物的合成
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3.有机合成方法学
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4、有机合成方法研究进展
合成策略及理论 （1）逐步合成法（Stepwise elongation）
和片段组合法 (Fragment condensation) 合成一个复杂的大分子化合物，可以采用两种
合成途径：
20
a.从起始原料开始一步一步进行合成的逐步合成法;
b.先合成若干片段，最后将各个片段连接成目标分子的 片段组合法。
有机合成概述
应用化学系 叶非
1
参考书目： 1、黄宪 陈振初编著 有机合成化学
化学工业出版社 1983年12月第1版 2、李良助 林垚等编著 有机合成原理和技术
高等教育出版社 1992年05月第1版 3、顾可权 林吉文编著 有机合成化学
上海科学技术出版社 1987年02月第1版 4、张滂 有机合成进展
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资料：
•1900-2000年：化学合成和分离了2285万种化合物，
•
其中大部分都是有机合成的产物。
• 许多天然存在的有机化合物，包括复杂的天然产 • 物，都可以用有机合成方法制得。
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有机合成是有机化学中永不枯竭的研究 资源:
•* 生命科学: 生物大分子，生物活性分子，生化分析试剂等 * 医药学: 药物，药理、病理分析试剂等 •* 农业: 农药、农用化学品等 •* 石油: 石油化工产品等
也可以是对两个处于不同位置的两个完全相 同官能团的选择性进攻。例如：
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OAc Br
n
+ NaCH(CO2CH3)2
(1)
CH3O2C
DMF CH3O2C
(2) Br (Ph3P)4Pd
(3)
Br
Mo(CO)6
OAc n
OAc CO2CH3
n
CO2CH3
CH3O2C CO2CH3
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（3）立体选择性 包括: (1)顺反异构的选择性；
* 在实际的合成中，采用何种策略，则需要进行具体的 分析。例如：
多肽合成可以选择肽链逐步增长法，即氨基酸残基是 一个一个依次加上去的。另一种是片断组合法，即先合 成一些小的肽段，然后再将小肽段偶联成多肽。
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两种多肽合成策略比较
（合成一个多肽a-b-c-d-e-f-g-h)
肽链逐渐增长法
片断组合法
(2)对映面的选择性等。
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[P h 3A sH C 2C H O ]+B r-
C H 3(C H 2)14C H O
nC 15H 31
K 2C O 3,T H FE t2O (3:7)
C H O
R2 R1
R3
OH
(CH3)3CCO2H,Ti(OPr)4 CH2Cl2, 20 C
R2 O
R3
R1 OH
* 材料科学: 高分子化合物，功能材料等
* 食品: 食品添加剂等 •* 日用化工: 染料，涂料，化装品等
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有机合成是推动有机化学发展的永恒动力：
有机化学家在解决有机合成问题过 程中，全面发展了有机化学：化学结构 理论，反应理论，合成方法，分离纯化 方法，结构鉴定方法等。
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2. 有机合成发展历史
推动有机合成的三件大事: 1、尿素的合成(Wohler) 2、有机化合物结构理论的建立 包括：碳的四价和成键和苯的结构(Kekule) 3、碳价键的正四面体构型(vaurHoff）
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1856年得到色泽能与天然染料茵红和靛蓝媲美的苯胺紫。 合成了第一个箐染料（照相软片的增感剂）
重要的天然染料茵红(2a）和靛蓝(3b）的工业化合成
科学出版社 1992年04月第1版
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绪言
1、有机合成是有机化学中最富活力的领域
有机合成是表现有机化学家非凡创造力的舞台
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有机合成化学 是有机化学中最富有活力的分支学科
合成化学家的目的：
1、在实验室内用人工的方法来复制自然界的产物， 用以证明它的结构。
2、根据人们的需要来改造分子结构或创造出全新 的结构。