chapter1緒論有機合成化學與路線設計湯冬TEL.613545)E-mail:tangdongabcd@126.com3

有機合成之父——伍德沃德先后合成了奎寧、膽固醇、可的松、葉綠素、利血平和維生素B12等一系列復雜有機分子和有機配體配合物，為有機合成作出了巨大貢獻。他說過：在上帝創(chuàng)造的自然界的旁邊化學家又創(chuàng)造了另一個世界(R.B.Woodward,美國)5有機合成路線設計

要具有高的路線設計的能力,首先要有技術方面的能力,如對各類、各種有機反應的熟悉與掌握,對同一目的、不同有機合成反應在實用上的比較與把握,對各個步驟操作條件的實際掌握,對產品純化和檢測的能力,等等。

路線設計并沒有固定的答案，只要合理都能得到想要的產物，但是好的合成路線事倍功并，劣的合成路線費時費力。Woodward所說的Art6顛茄酮合成路線-----Willstatter（1915年諾貝爾獎）有機合成路線設計7顛茄酮合成路線-----Robinson(1947年獲諾貝爾獎)顛茄酮合成路線-----NicolaouK.C.81.2有機合成的發(fā)展狀況早期的化學家認為機體具有特殊的“生命力”,因而能夠制成有機物質,而在試管中是無法合成這些有機物質的。Wohler

在1828年偶然發(fā)現(xiàn)了一個化學反加熱氰酸銨得到尿素:有機合成與整體有機化學的關系?第一,合成可以邏輯式地裝配已確定結構的分子。第二,合成能夠提供自然界沒有的物質,從此開辟出一個新穎的領域。第三,解決理論問題需要合成。10化學理論假設的物質能通過有機合成來構建嗎？香港中文大學黃乃正等人成功地合成了1,2,7,8-二苯并[2,2]環(huán)蕃。Cook合成了十字四烯(Stauren-tetraene)。12先想象適合于應用的分子結構,再合成所需的分子金屬配體與配位化合物設計：如可以想象有一類化合物的結構里,有一金屬原子夾在兩個環(huán)烯之間。環(huán)烯有活潑電子可供金屬原子用,形成配合作用。金屬原子的多變化合價，環(huán)烯的配合造成金屬價的多變。又由于價數(shù)的多變,使其具有引起其他化合物發(fā)生氧化或還原反應的能力。因此,這種結構的化合物是一類很好的催化劑,我們熟悉的二茂鐵就是常用的一種催化劑。此類金屬有機催化劑品種繁多,應用很廣。141.3有機合成的現(xiàn)代成就(1)已研究清楚的有機反應多達3000個以上,其中有普遍應用價值的反應就有200多個。(2)國內外已商品化的試劑有5萬多種。(3)具有產率高,反應條件溫和,選擇性和立體定向性好的新反應大量出現(xiàn),如光化反應、微生物反應、模擬酶合成等。(4)元素有機化學的發(fā)展使有機合成大放光彩。(5)新試劑、新型催化劑,特別是固相酶新技術的應用可使催化劑穩(wěn)定,能長期使用并能使生產連續(xù)化。它們通常具有使反應速度快,條件溫和,選擇性好,合成工藝簡化等優(yōu)點。(6)合成方法的研究也是有機合成發(fā)展的一個重要方面。良好的合成路線設計能夠合理而巧妙地解決復雜的合成問題,使合成路線既具有科學性,又具有藝術性。這一點已在許多復雜分子合成中顯示了巨大的潛力和廣闊的應用前景。151.4有機合成的發(fā)展趨勢有機合成今后發(fā)展的良好客觀條件和改進方向(1)理論方面現(xiàn)代有機合成化學已建立在堅實的理論有機化學和量子化學的基礎上。產物的結構與純度以及提高反應的收率等方面取得更多的主動權。(2)方法方面近年來,對新型有機合成方法獲得重大的突破,從而為合成方法帶來更大的變革。(3)測試方面近代物理測試方法,如紅外、紫外、核磁共振、色質聯(lián)用、高效液相色譜、元素自動分析、X射線衍射等,已普遍配合應用,有力地促進了有機合成的迅速發(fā)展。(4)人工智能方面使用計算機來輔助合成路線設計將大大加快合成路線設計的速度。161.復雜分子結構的挑戰(zhàn)性2.激發(fā)新的合成方法學的發(fā)展ShortertimeMoreefficientPreviouslyund