精细有机合成与设计PPT.pptx

精细有机合成与设计;第一章 绪 论;1.1.1有机合成的定义; 1、具有生理活性天然产物的分离、结构测定及应用研究； 2、研究反应机理为重点的物理有机化学； 3、有机合成：一个具有创造性的领域，不仅能合成天然界供给不足的有机化合物，而且能合成天然界不存在的、新的有意义的有机化合物。 ;1.1.2 基本有机合成和精细有机合成;1.2有机合成的发展;然而在尝试合成奎宁的过程中， Perkin得到了第一个人工染料--苯胺紫，从而开创了合成染料的新时代。;阶段二 初期阶段的复杂天然产物的全合成; 1902年，德国化学家 Willstatter 合成了托品酮（1915年noble奖）;1917年，英国化学家 Robinson用新的方法合成了托品酮; Robinson将化学结构、反应性、反应过程以合成方法学的观点联系起来，使有机合成第一次作为一门课程开设出来。;recently，Nicolaou通过“一锅法”反应合成了托品酮;阶段三 二战后的快速发展;维生素B12 的合成 （Woodward, 1977年）;维生素B12;Woodward领导下另一代表性工作: 红霉素的合成;1990年，E.J.Corey 在有机合成理论与方法上的杰出成就而获得诺贝尔化学奖。于此，理论与实践的高度统一显示出：有机合成化学已经从科学进入到了科学-艺术的殿堂。;Selected Synthesis by the Corey Group; 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。;哈佛大学Kishi 小组于1989年合成成功 “有机合成的珠穆朗玛峰” --------20世纪有机合成工作的标志; K. C. Nicolaou S. L. Schreiber（1994） 紫杉醇（Taxol)的全合成; 经过多方寻觅，最后发现红豆杉的萃取物中含有浓度很高的紫杉醇主要结构baccatin，这种成分在少数红豆杉品种的枝叶中浓度是紫杉醇的近十倍。利用 baccatin作为合成的起始物，需大约 10 个步骤就可合成紫杉醇，并且收率大大提高。 ;1.3有机合成的现代成就;1.4 有机合成反映的发展趋势;1.4.2 有机合成与生命科学与材料科学联系越来越紧密;1.4.3 与环境科学密切相关的有机合成化学;1.5 有机合成反应和方法学;;;;F. A. Carey 著，王积涛译，高等有机化学， B. 反应与 合成，高等教育出版社，1986。 巨勇，有机合成化学与路线设计，清华大学出版社（第二版），2007。 吴毓林，姚祝军，现代有机合成化学，科学出版社，2001。 W. Carruthers 著，李润涛等译，有机合成的一些新方法，河南大学出版社，1991。;第二章 有机合成与路线设计基础;２.1　有机合成的要点;以周期表为依据　　　 虽然古老的说法认为有机化学只是Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ和卤素的化学，但现代有机合成化学已经扩充到周期表中各种元素，进行各种类型的反应。 如硼、硅、磷、硫、砷等元素参与的为中心的元素有机化学； 卤代烷中的氟代物，无论是单氟代，还是多氟代都有特殊的性质，就形成了有机氟化学。 有机金属化学（尤其是过渡金属的有机分子络合物）的兴起，不仅在有机化学和有机合成化学方面做出了很大的贡献，而且在无机与有机之间构筑了一座广宽的桥梁。 就涉及元素的种类来说，有机化学和无机化学已逐步接近。 ;以羰基化合物为中心: 在众多有机基团中，羰基是一种很活泼的基团。很多有机反应都涉及这种基团。 如：醛、酮分子之间的羟醛缩合反应，醛被氧化成羧酸衍生物的反应，醛、酮还原成醇的反应，醛、酮转化为含氮化合物的反应等。 此类反应在有机合成中居于枢纽地位。　;键结（bonding）的方式和键的极性　 基本的键结（也可叫键联）方式有两类：碳与碳相结和碳与非碳原子相结（即与官能团相结）。 有机合成化学中的最根本课题：碳骨架的建立和碳与官能团的结合。 有机合成中考虑键结时，应以逻辑式逆推的方法：将键结拆开（disconnection of bonding）形成两个极性部分，再在合成设计时将这两个极性部分作为两个反应物经合成反应发生键结。 例如，要合成Ｃ－Ｎ的键结，就可考虑键结的极性是δ＋C－Ｎδ－（或是 Ｃ＋与Ｎ－）。前者可以是常见的卤代烷，而后者可以是常见的胺类。卤代烷与胺作用形成 Ｃ－Ｎ 键结。 ;对等性（Equivalent） 这是有机合成化学中常用的专用术语 　 　 氰醇类的碳负离子与碘甲烷作用后，水解得甲基酮类