现代有机合成化学进展

简介

出版者的话

erickson杰出青年学者奖2001：美国名人录1999：北卡州立大学杰出研究奖1998：格兰素研究生奖学金研究方向有机化学:1) 有机合成新方法学：不对称催化和绿色化学有机反应2) 具有生物活性的复杂天然产物的全合成化学生物学和系统生物学 :1) 细胞凋亡：小分子为探针去理解生物过程中蛋白－蛋白之间的相互作用，开发和研制新型的抗癌，抗hiv和抗炎新药2) 分子成像：化学小分子为探针进行体内氧自由基、糖、激酶生物作用和机理的研究和癌症的诊断3) 组合化学：设计、合成和高通量筛选化学库，快速寻找先导化学物4) 新药的开发：以计算机辅助设计、先导化学物为起点，有目的得设计和合成化学集中库，进行生物活性的测定和构效关系的研究5) 药剂化学：利用生物手段进行药物的控制释放，改进药物的理化性能和生物利用率，降低药物的毒性，和提高药物的靶向性和耐药性材料化学:1) 分子的印刷: 设计和合成具有识别和记忆功能的人造纳米材料，模仿酶催化反应和药物的控制释放2) 生物材料: 设计和合成具有生物功能的骨材料近期发表的研究论文:1) wang, j。20多年来，我校的催化研究课题紧密结合国家经济建设的需要，开展多方面的研究工作，逐渐在合成氨的催化剂制备工程、催化化学、碳一化学及精细化学品合成 催化技术等领域形成了自己的特色。鉴于在国际上无机水热合成前沿领域的系统和创新性研究工作，吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室冯守华教授和徐如人院士2001年应邀为美国化学会《化学研究评述》（accounts of chemical reserch）撰写综述论文。

基于这样的学科背景，我们邀请有机化学领域最为活跃的化学家们，一道完成《现代有机合成化学进展》，奉献给多年来给予我们关怀和厚爱的读者，以满足读者对有机合成新反应、新试剂、新方法和新理论日趋多元化的需求。有机合成化学领域研究十分活跃，不断呈现新的热点问题。为此我们计划将《现代有机合成化学进展》每三至五年出版一集，旨在及时介绍国内外有机合成化学的最新进展及主要成就，加强交流与渗透，拓展视野和思路，共同提高中国有机合成化学的研究和应用水平。现代有机合成化学进展《现代有机合成化学进展》将从新的基元合成反应和方法，以及有机分子新的合成理念、策略和路线两大方面，按照作者对现代有机合成化学的理解和领悟，在绚丽多彩的研究成果中，选择一些令人瞩目的专题，邀请活跃在该领域中的专家执笔撰写。虽然不能面面俱到但可以显示当代有机合成化学发展的特色和主流趋势，希望能给读者带来灵感和启迪。

衷心感谢为本书付出努力的化学家们，也真诚希望读者在使用中提出宝贵意见和建议。现代有机合成化学进展

化学工业出版社

2005年7月

目录

1．概论--新世纪的有机合成化学 吴毓林，麻生明，戴立信1

1．1 有机合成方法学 1

1．1．1 金属参与的有机合成反应 2

1．1．2 自由基介导的合成反应 3

1．1．3 "一个反应瓶"内的多步反应 4

1．2 有机合成反应中的选择性控制 9

1．3 多步有机合成--目标分子导向与多样性导向的合成 12

1．3．1 复杂分子全合成和目标分子导向的合成 13

1．3．2 组合化学与多样性导向的合成 20

1．4 有机合成与学科交叉 23

参考文献 24

2．合成反应方法学--前过渡金属催化的有机合成反应郑卫新，张文雄，席振峰27

2．1 第四副族金属元素(Ti、Zr和Hr)催化的有机合成反应 27

2．1．1 钛催化的有机合成反应 27

2．1．2 锆催化的有机合成反应 34

2．1．3 铪催化的反应 39

2．2 第五副族金属元素(V、Nb和Ta)催化的有机合成反应 40

2．2．1 金属有机钒化合物催化的有机合成反应 40

2．2．2 金属有机铌、钽化合物催化的有机合成反应 41

2．3 第六副族金属元素(Cr、Mo和W)催化的有机合成反应 42

2．3．1 金属有机铬化合物催化的有机合成反应 42

2．3．2 金属有机钼、钨化合物催化的有机合成反应 44

2．4 第七副族金属元素(Mn、Tc和Re)催化的有机合成反应 49

2．4．1 金属有机锰化合物催化的有机合成反应 49

2．4．2 金属有机铼化合物催化的有机合成反应 51

2．5 结束语 53

参考文献 53

3．合成反应方法学--主族和后过渡元素催化的有机合成反应 麻生明61

3．1 主族元素金属有机化学 61

3．1．1 催化的Wittig型反应 61

3．1．2 催化的不对称wittig反应63

3．1．3 过渡金属催化的Wittig型反应 65

3．2 分子内多中心RCM反应 67

3．3 带离去集团的sp3-C化合物的偶联反应 70

3．3．1 Ni催化的偶联反应 70

3．3．2 Cu催化的偶联反应 72

3．3．3 钯催化的偶联反应 72

3．4 涉及氯化物的偶联反应 74

3．4．1heck反应74

3．4．2 形成C-C单键的偶联反应 74

3．4．3 C-N键形成 79

3．5 涉及末端炔烃的反应 82

3．5．1 与过渡金属配位的炔接受烯烃或芳烃的进攻 82

3．5．2 基于末端炔与过渡金属反应生成金属卡宾的反应 87

参考文献 90

4．自由基环合反应研究进展李超忠94

4．1 引言 94

4．2 自由基环合反应的区域选择性 95

4．2．1 4-exo与5-endo环合 95

4．2．2 5-exo与6-endo环合 98

4．2．3 6-exo与7-endo环合 100

4．2．4 7-exo与8-endo环合 101

4．2．5 大环环合反应 102

4．3 自由基环合反应的立体选择性 102

4．3．1 5-exo环合 102

4．3．2 6-exo环合 106

4．3．3 其他环合反应 108

4．4 不对称自由基环合反应 109

4．5 自由基环合反应在天然产物合成中的应用 111

4．6 小结与展望 114

参考文献 114

5．多组分反应 祝介平，陈小川，陈锦春，王茜118

5．1 引言 118

5．2 历史回顾 119

5．3 多组分反应的最新进展 122

5．3．1 高子机理 122

5．3．2 自由基机理 125

5．3．3 混合机理 127

5．3．4 金属催化的MCR 134

5．4 如何寻找新的多组分反应 136

5．4．1 组合原则 137

5．4．2 合理的底物设计 137

5．5 小结 138

参考文献 139

6．串联反应的新进展伍贻康，唐朝军143

6．1 重排反应 143

6．2 自由基反应 148

6．3Michael加成反应151

6．4 过渡金属催化的反应 155

6．5 Fischer卡宾配合物的反应 158

6．6 周环反应 160

6．7 其他 166

6．8 结束语 171

参考文献 171

7．不对称催化研究进展 郭红超，丁奎岭174

7．1 引言 174

7．2 不对称催化中的手性配体和有机小分子催化剂 174

7．2．1 双羟基配体 175

7．2．2 膦配体 176

7．2．3 氮膦配体 178

7．2．4 含氮配体 179

7．2．5 有机小分子催化剂 180

7．3 不对称催化反应研究的新发展 182

7．3．1 有机锌试剂对酮的加成反应 182

7．3．2 氮杂Diels-Alder反应 183

7．3．3 烯烃复分解反应 184

7．3．4 aza-Henry反应 186

7．3．5 烯烃的氢氮化反应 187

7．3．6 羰基α-位的氨化反应 188

7．3．7 羰基化合物的α-氨氧化反应 189

7．3．8 不对称卤化反应 190

7．3．9 Pd(II)催化的不对称反应 191

7．3．10 酮的α-芳基化反应 191

7．4 不对称催化领域中的若干新概念和新方法 192

7．4．1 非线性效应与不对称放大 192

7．4．2 不对称毒化与不对称活化 192

7．4．3 不对称自催化 193

7．4．4 配体加速的催化反应 194

7．4．5 化学酶 195

7．4．6 双金属多功能催化剂 196

7．4．7 LBA和BLA催化剂 196

7．4．8 单一催化剂促进的不对称串联反应--一石二鸟 197

7．5 新型配体和新型催化剂的设计与筛选策略 198

7．5．1 先导优化 198

7．5．2 组合化学与高通量筛选技术 200

7．5．3 计算机辅助设计 204

7．6 面向绿色化和实用化的不对称催化 204

7．6．1 催化剂负载 204

7．6．2 环境友好介质中的不对称催化反应 206

7．6．3 无溶剂条件下的不对称催化反应 207

7．6．4 酶与金属催化剂的组合应用 207

7．7 不对称催化研究的发展趋势 208

7．8 结束语 208

参考文献 209

8．复杂分子全合成研究进展 姚祝军217

8．1 引言 217

8．2 合成设计理念与概念、合成方法与策略的发展 218

8．3 复杂分子全合成研究进展 221

8．3．1 merrilactone A 222

8．3．2 phomoidrides 224

8．3．3 phorboxazoles 227

8．3．4 海洋毒素 232

8．3．5 C60 237

8．4 展望 238

参考文献 238

9．组合化学与多样性导向的合成 项征，崔佳悦，陈家华，杨震240

9．1 概述 240

9．1．1 组合化学及其发展筒史 240

9．1．2 多样性导向的合成 241

9．2 组合化学的基本原理与方法 243

9．2．1 组合合成中的固相载体 243

9．2．2 组合合成中的可溶性高分子载体(soluble polymer supports for combinatorial synthesis) 248

9．2．3 组合合成中的连接桥(linkers for combinatorial chemistry) 251

9．2．4 "一珠一物"组合合成法(one-bead one-compound combinatorial method) 265

9．2．5 组合合成中的固载化试剂(polymer supported reagents in combinatorial synthesis) 268

9．3 合成策略与合成反应 271

9．3．1 组合合成和多样性导向合成中的合成策略 271

9．3．2 组合合成和多样性导向合成中的重要反应 275

9．4 组合库的合成与应用 290

9．4．1 天然产物组合库的合成及其应用 290

9．4．2 糖类化合物组合库 294

9．4．3 动态组合化学 299

9．5 结束 304

参考文献 304

10．光电材料导向的有机合成--二极体有机共轭分子材料

汪根攘，梁丈杰，陆天尧313

10．1 引言 313

10．2 材料的设计 314

10．3 共轭有机分子的基本合成方法 315

10．3．1 多烯 315

10．3．2 多炔 315

10．3．3 寡聚芳烃(oligoarylene) 315

10．3．4 寡聚并苯(oligo[n]acenes) 316

10．3．5 寡聚芳乙烯(oligoarylenevinylenes) 317

10．3．6 寡聚芳乙炔(oligoarylene-ethynylenes) 318

10．3．7 元杂环共轭寡聚物 319

10．4 有机发光二极管(organic light emitting diodes，OLED) 322

10．4．1 空穴传输材料(hole transporting material，HTM) 322

10．4．2 电子传输材料 326

10．4．3 蓝色发光材料 330

10．4．4 绿色发光材料 333

10．4．5 红色发光材料 336

10．4．6 空穴阻挡材料(hole blocking materials) 340

10．5 有机薄膜场效晶体管 342

参考文献 347

11．微反应器控制的选择性化学反应佟振合，昊骊珠352

11．1 概述 352

11．1．1 沸石 353

11．1．2 低密度聚乙烯(LDPE)薄膜 354

11．1．3 Nation薄膜 355

11．1．4 囊泡 356

11．2 大环化合物的合成 357

11．2．1 NaY沸石作为微反应器 359

11．2．2 低密度聚乙烯(LDPE)薄膜作为微反应器 365

11．3 烯烃的光敏氧化反应 368

11．3．1 能量传递光敏氧化反应 369

11．3．2 电子转移光敏氧化反应 373

11．3．3 能量传递机制和电子转移机制的竞争 374

11．3．4 微反应器控制的光敏氧化反应的选择性 374

参考文献 386

12．有机合成反应和计算化学--不对称催化反应机理的理论研究

张欣豪，吴云东393

12．1 不对称氢化反应 393

12．2 不对称双羟基化反应396

12．3 不对称环氧化反应--Sharpless不对称环氧化反应 400

12．4 烷基化反应--二烷基锌和醛不对称加成反应 402

12．5 不对称环丙烷化反应--Kulinkovich羟基丙烷化反应 404

12．6 烯烃金属复分解反应(olefinmetathesis reaction) 408

参考文献 410

索引 414