高等有机合成.ppt

A
R' CHNHR" N R B
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
RCHO + R'CH2CHO
TiCL4 定向 Aldol 缩合
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？
L-Proline 有机小分子催化
R' RCHCHCHO
OH
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
材料科学 Material Sciences
三、学习内容和方法
➢ 内容
有机合成
反应的学习
分子骨架的形成
R3 R1
O NH + HCHO+
R2
R4
R1 N
R2
Mannich Reaction (1912)
R3 O
R4
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
➢ 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)
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)
C-C单键的形成 C-C双键的形成
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）
➢ 方法 1. 对重要的基础有机反应要能够熟练运用
新化合物的合成
比葫芦画瓢
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
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）
NH4OCN
O
H2N
NH2
有机化学的开始
First patent: Daly, John W. et al. US 845042(1993)
General Introduction of Epibatidine
R"
+ N
R' R
NBoc +
H SO2Tol
R"
+
N R'
R
R" N +
R'
Y(OTf)3
NR R"
R" NBoc
SO2Tol NR
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
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。
➢ 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）
R" R"
R" N R"
Y(OTf)3-catalyzed novel Mannich reaction of N-alkoxycarbonylpyrroles, formaldehyde and primary amine
hydrochlorides
R' N
N R"
Leabharlann Baidu
+ R'CHO + R"NH2.HCl Y(OTf)3 (10%mmole) N R
Daly, John W. etal. J. Am. Chem. Soc. (1992), 114(9), 3475-8
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.
紫杉醇（Taxol)的全合成
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