有机合成化学 黄宪_有机电化学合成_新编有机合成化学

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有 机 合 成 化 学

Organic synthesis

绪 论

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向我尊敬的老师致谢。 向尊敬的崔女士、夏先生、孙教授、王先生致敬。 他们辛勤工作，才使得我们有机会看到这份课件。

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化学是一门中心的、有用的、创造性的科学。 --R. Breslow (前美国化学会会长，哥伦比亚大学教授) 化学的核心是合成化学 --徐光宪（中国科学院院士，北京大学教授）

有机合成化学 是有机化学中最富有活力的分支学科

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“有机合成新反应和新方法的研究一直是 有机化学研究的重要内容。我国的有机化学研 究与国际水平相比，新反应和新方法的研究不 多，我国自己发现的新反应或重大改进型的反 应则更少。”

国家基金委《国家自然科学基金项目申请指南》

1.1 有机合成的任务

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有机合成：指利用化学方法将原料(包括有机物和无机物)制备成 新的有机物的过程。在工厂中和在实验室中进行的有机合成有 着很大的不同：

在有机合成工业中，按承担任务的不同分为两大类：

1.基本有机合成工业

任务：将廉价易得的天然资源－煤、石油、天然气或农副产品及 其初步加工的产品(一级产品)－三烯、三苯、一炔、一萘，进 一步加工成重要的有机化工产品(二级产品)，例如乙醇、乙酸、 丙酮等。这些二级产品的生成过程又称为重有机合成工业。 特点：产品量大，质量要求不高，加工粗糙，生产操作较简单。

2. 精细有机合成工业

任务：合成农药、药物、染料、香料等。

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特点：产品量小，品种多，质量要求高，生产操作过程细致 而复杂。

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在实验室中，合成化学家的目的：

（ 1）在实验室内用人工的方法来复 制自然界的产物，用以证明它的结构，并 加以利用。 ? （2）根据人们的需要来改造分子结构 或创造出全新的结构。

1-2 有机合成化学发展回顾

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（2）1856年，W.H.Perkin合成苯胺紫，这是第一个人工合 8 成染料，第一个工业有机合成，是有机合成化学史的一个里 程碑。 苯胺紫合成是一

个非目标性产物：在合成奎宁（金鸡纳 碱，C20H24N2O2—1820年提取制备，1908年确定结构）时的意 外产物。

C H 3O H 3C [ O ] N NH2 H H OH H

N

奎宁全合成 是在88年后 的1944年由 Woodward 完成的。

奎宁

苯胺紫虽然成就了德国的染料工业，但其结构直到138 年后的1994年才确定下来（两个酚嗪鎓染料混合物）。

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（3）尿素合成之后，19世纪最重要的全合成是E.Fisher完成 的(+)-葡萄糖合成。在该目标化合物合成过程中，立体化学的 9 控制是其对合成化学最大的贡献。 E.Fisher由此获得1902年 诺贝尔化学奖。

（4）1917年，R.Robinson合成了托品酮。开创了系统的有机 合成方法，反应机制和化学结构关系等的研究。并第一次开设 了有机合成课程。 R.Robinson获得1947年诺贝尔化学奖。 近代有机合成的功绩首推Robert Robinson: ? （1）化学结构和反应性及反应过程之间的关系 ? （2）将机理分析应用于有机合成。 ? （3）使有机合成第一次成为一门课程。

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20世纪结构理论、色谱技术等的发展，特别是50年代NMR 技术开始应用于有机化合物结构测定，大大推动了有机 合成化学的发展。

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（5）20世纪50-70年代，R.B.Woodward巧妙 合成了利血平，胆甾醇，维生素B12和红霉素 （18个手性中心）等许多结构复杂的天然产 物，将有机合成发展到前所未有的水平。