1.1有機(jī)合成的目的和意義1.有機(jī)合成概念

以簡(jiǎn)單的單質(zhì)、簡(jiǎn)單的無機(jī)物或有機(jī)物為原料，通過有機(jī)化學(xué)的理論和反應(yīng)制備較復(fù)雜的有機(jī)物的過程。

早期的有機(jī)合成是制造自然界存在的有機(jī)化合物及驗(yàn)證結(jié)構(gòu)。并將其應(yīng)用于人類的藥物治病、染料的染色等方面；

現(xiàn)在的有機(jī)合成是根據(jù)化合物結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系規(guī)律，制造自然界不存在的新物質(zhì)，以滿足人類在醫(yī)藥、農(nóng)藥、日用化學(xué)品和新材料等方面的需求。

有機(jī)合成具有創(chuàng)造性,根據(jù)CA登錄號(hào)，迄今人類已知的近2500萬種物質(zhì)中，絕大多數(shù)為有機(jī)化合物（約90%)以上,即2200多萬化合物，90%以上由人工合成。。有機(jī)合成具有邏輯性和藝術(shù)性印度化學(xué)家NityaAnandJasjitBindraArtinorganicsynthesis美國(guó)哈佛大學(xué)有機(jī)合成大師R.B.Woodward(1965,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng))“Thereisexcitement,adventureandchallenge,andtherecanbegreatartinorganicsynthesis”2.基本有機(jī)合成和精細(xì)有機(jī)合成從廉價(jià)的易得的天然資源，如煤、石油、天然氣或農(nóng)副產(chǎn)品初步加工成一級(jí)有機(jī)產(chǎn)品，如甲烷、乙烷、乙炔丙烷乙烯、苯和萘等，再進(jìn)一步加工成二級(jí)有機(jī)產(chǎn)品，如甲醇、乙醇、乙酸、丙酮等，這些一、二級(jí)產(chǎn)品產(chǎn)量大，質(zhì)量稍低，加工相對(duì)粗糙，稱為重有機(jī)合成工業(yè)，也叫基本有機(jī)合成工業(yè)以基本有機(jī)合成工業(yè)的一、二級(jí)有機(jī)產(chǎn)品為原料合成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，質(zhì)量要求高（即較精細(xì)）的化合物，如藥物、農(nóng)藥、染料、香精、日用化學(xué)品、小分子的新材料，稱為精細(xì)有機(jī)合成工業(yè)。他的特點(diǎn)是合成步驟長(zhǎng)，操作條件嚴(yán)格，產(chǎn)量相對(duì)較小，但化合物品種多。由于精細(xì)有機(jī)合成的特點(diǎn)要求，必須對(duì)精細(xì)化品的合成路線和合成工藝進(jìn)行精密的合成路線設(shè)計(jì)和合成工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。3.有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)著名的有機(jī)合成化學(xué)家W.C.Still曾說過：一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)化合物的有效合成路線是有機(jī)化學(xué)中最困難的問題之一。而路線的設(shè)計(jì)只是合成工作的第一步，也是最重要的一步。有效合成路線設(shè)計(jì)具備的條件：這條路線的總收率0.75%,(2)RobinsonR.（1947年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）于1917年設(shè)計(jì)了另一條托品酮的合成路線，僅用3步反應(yīng)得到目標(biāo)物，總收率90%。（3）最近，NicolauK.C.采用過量的IBX試劑，利用“一鍋法（onepot）”，將環(huán)庚醇氧化為酮的同時(shí)形成α,β-不飽和結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步加甲胺可直接生成托品酮。o-Iodoxybenzoicacid鄰碘酰苯甲酸1,1-DIHYDRO-1,1,1-TRIACETOXY-1,2-BENZOIODOOXOL-3(1H)-ONE,Dess-Martinperiodinane(1,1,1-三乙酰氧基)-1,1-二氫-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮1.2有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展史瑞典化學(xué)大師J.Berzelius于1806年提出有機(jī)化合物和有機(jī)化學(xué)的定義，生命力學(xué)說。28歲的德國(guó)青年化學(xué)家F.Wohler加熱氰酸銨溶液得到尿素，動(dòng)搖了生命力學(xué)說。HKolbe于1845年從單質(zhì)出發(fā)合成了醋酸，生命力學(xué)說垮臺(tái)，并首次提出合成概念。WHPerkin于1856年合成了苯胺紫。19世紀(jì)末，E.Fischer（1902年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）完成了D-（+）-葡萄糖的全合成，不僅分子復(fù)雜，而且分子的手性的選擇性（五個(gè)手性碳），19世紀(jì)末有機(jī)合成的最高水平，因此，E.Fischer被稱為“糖化學(xué)之父”。有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的建立：碳的的四價(jià)和成鍵（Kekule和Couper，1858年）苯的結(jié)構(gòu)(Kekule,1865年)碳的價(jià)鍵的四面體構(gòu)型（VantHoff和Lebel，1874年）從1828-1918年90年期間，出現(xiàn)了圍繞以煤焦油為原料的染料和藥物的有機(jī)合成工業(yè)，天然產(chǎn)物的分離鑒別進(jìn)入結(jié)構(gòu)和合成研究，有機(jī)反應(yīng)處于經(jīng)驗(yàn)階段，該階段為奠定基礎(chǔ)階段。歷時(shí)30年確證了膽固醇和膽甾酸的結(jié)構(gòu)；天然色素如胡蘿卜素、花青素、黃酮和血紅素的分離鑒定和合成；單糖的吡喃和呋喃環(huán)氧式結(jié)構(gòu)的證實(shí)和Vc的合成；R.Robinson（1947年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）于1917年合成了托品酮，Ｒ.Ｂ.Ｗｏｏｄｗａｒｄ合成了２４種以上復(fù)雜有機(jī)化合物，如喹啉（１９４４）、可的松（1951年）、馬錢子堿（1954）、利血平（1958）、葉綠素（1960）、四環(huán)素（1962）、頭孢菌素C（1965）、維生素B12（1973）、前列腺素F2α、紅霉素（1981）等，1944-1981年Woodward合成時(shí)代，現(xiàn)代有合成之父?？鼘幙傻乃神R錢子堿利血平四環(huán)素紅霉素VB12按機(jī)理分類：取代、加成、消除、分子重排、縮合、環(huán)化、聚合和縮聚等；按單元反應(yīng)分類：氧化、還原、鹵化、硝化、磺化、重氮化、偶聯(lián)、烴化、酰化、環(huán)化縮合等；按引入官能團(tuán)分類：引入不飽和鍵、鹵素、羥基、氨基、羰基、磺酸基、烷氧基、偶氮基、硝基、羧基等。1.3有機(jī)合成的發(fā)展趨勢(shì)1.有機(jī)合成現(xiàn)狀目前有機(jī)化合物2200多萬種。1900年，CA登錄為55萬種；1945年，110萬種；1970年，237萬種；1999年，2200萬種；現(xiàn)在以每天1000個(gè)的速率發(fā)展。在快速發(fā)展的過程中在有機(jī)合成理論、有機(jī)合成方法學(xué)、有機(jī)合成產(chǎn)物的測(cè)試和有機(jī)合成的人工智能等方面取得了輝煌的成就。1）已研究清楚的有機(jī)反應(yīng)多達(dá)3000個(gè)以上，常用200多個(gè)反應(yīng)；2）新反應(yīng)不斷出現(xiàn)（收率高、條件溫和、選擇性和立體定向性高）；3）國(guó)內(nèi)外已商品化的試劑5萬余種；4）新試劑、新催化劑不斷涌現(xiàn)；5）元素有機(jī)化學(xué)的發(fā)展，使有機(jī)合成方法多樣化；6）有機(jī)合成方法學(xué)的發(fā)展，如生物化學(xué)法、高壓法、超聲波、微波、酶化學(xué)法、不對(duì)稱合成法和酶模擬法；7）測(cè)試方法，IR、UV、HNMR