有机合成发展简史

有机合成发展简史有机合成发展简史 姓名 陶佳 精细化工专业 班级 13107341 学号 1310700336 要了解有机化学的发展历史 我们需要先知道有机合成的定义 有机合成 是从较简单的化合物或单质经化学反应合成有机物的过程 有时也包括从复杂 原料降解为较简单化合物的过程 1824 年德国化学家维勒从氰经水解制得草酸 1828 年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素 氰和氰酸铵都是无机化 合物而草酸和尿素都是有机化合物 尿素的合成也就是有机合成化学的开始 尿素的合成 NH4OCN H2NNH2 O 1915 年获 Noble 化学奖的德国化学家 Willstatter 的有机合成反应 而后众所周知的现代有机合成之父 罗伯特 伯恩斯 伍德沃德 对现代有机 合成做出了相当大的贡献 在 1945 1954 年人工合成了奎宁 类固醇 马钱子 碱 羊毛甾醇 麦角碱等近 20 种复杂天然产物 1965 年获 Noble 化学奖 在 Woodward 的带领下 经过两个实验室 100 多位科学家的共同努力 于 1977 年完成了维生素 B12的全合成工作 这是有机合成史上的一次化学艺术的合成 B12 的全合成 而在 1990 年获得 Noble 化学奖的 E J Corey 则是将有机合成从艺术转变成 为科学的一个关键人物 他的逆合成分析是有机合成的灵魂 合成路线设计的 基本方法样有逆合成法 分子简化法 官能团的置换或消去法 分子拆解法等 逆合成分析中的合成树 Ta1 Ta2 Ta2 T Tan Tb1 Tb2Tb3 Tb4 Tb5 Tbn Tb6 Tc1 Tc2 Tc3Tc4Tc51Tc6 Tc7 Tc8Tc9 Tc10 主要的有机合成反应分别是在 1981 年 Woodward 红霉素的全合成 1987 年 Y Kishi 海葵毒素的全合成 1993 年 S L Schreiber et al FK 1012 的全合成 1994 年 K C Nicolaou S L Schreiber 紫杉醇 Taxol 的全合成 海葵毒素 O O O H2N OH OH O HO OH OH Me HO OH OH OH OH OH HO O OH OH HO OH O OH OH O HO OH OH Me OH OH HO OH OH OH O O Me Me MeOH OH OH OH HO ON H OHHO OH OH OH Me OH OOH N H HO O OH 海葵毒素 C129H223N3O54 64 个手性中心 回顾有机合成化学的发展 首先应提及的是在 1902 2005 年共 97 次 Nobel 化学奖中 约有 25 项是固有机合成领域的杰出贡献而获奖 可见有机合成在化 学和众多科学发展中占有极其重要的地位 它们涉及有机合成最重要的三个方 面 一是天然产物的研究和复杂有机物的合成 二是重要类型反应或方法学的 研究 三是有机合成的重要概念和理论 最近三四十年有机合成得到了从未有 过的飞速发展 呈现了多彩缤纷的新面貌 取得了许多令人瞩目的重大成就 此外还有几个方面值得特别指出 传统有机合成和有机化工正由资源能源耗费 大 环境污染严重的状况逐步转变为绿色合成和洁净工艺 有机合成化学正渗 透和深入于其他学科中 特别是对生命科学和材料科学的巨大促进 高选择性 合成 特别是不对称催化合成取得很大的进展 许多有广泛应用价值的新反应 和新方法相继问世 众多结构复杂的含多个手性中心的天然或设计的目标分子 的成功合成 进一步展示了有机合成化学巨大的创造魅力以及科学 艺术的完美 结合 海葵毒素就是迄今人工合成获得的具有最大相对分子质量和最多手性中 心的次生代谢产物 现代人类的文明生活 几乎离不开有机物了 可以说有机合成化学的发展已然十分成熟精致 但是 它在许多方面还不 能很好地满足不断提高的科技发展和人类需求 有机合成离绿色合成或理想合 成 理想合成的定义是斯坦福大学 P A Wender 教授于 1996 年提出的 它是指 用简单 安全 环境友好 资源有效的操作 快速 定量地把价廉 易得的起 始原料转化为天然或设计的目标分子 还有很大的差距 不少合成方法就高效 性 选择性 经济性 环境友好 简便实用的综合效益还较低 如何更有效利 用 N 2 O 2 H2O CO2 SO2 CH4以及农副产业废弃的大量生物质 使之转 化为更有用的有机物 还有大量工作要做 就合成反应的原子经济性考虑 许 多有机合成反应 包括获得 Nobel 奖的 Grignard 反应 Wittig 反应 原子利用 率都很低 再举一个简单产品为例 由苯或苯酚制备邻苯二酚 至今还没有合 成效率高 特别是选择性局的较好的一种生产方法 回顾有机合成化学 不难 发现从实验方法到基础理论都有了巨大的进展 显示出蓬勃发展的强劲势头和 活力 世界上每年合成的近百万个新化合物中约 70 以上是有机化合物 其中 有些因具有特殊功能而用于材料 能源 医药 生命科学 农业 营养 石油 化工 交通 环境科学等与人类生活密切