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有机合成概述 应用化学系 叶非 绪 言 有机合成化学 是有机化学中最富有活力的分支学科 合成化学家的目的： 资料： 有机合成是有机化学中永不枯竭的研究资源: 有机合成是推动有机化学发展的永恒动力： 有机化学家在解决有机合成问题过程中，全面发展了有机化学：化学结构理论，反应理论，合成方法，分离纯化方法，结构鉴定方法等。 2. 有机合成发展历史  有结构兴趣的非天然产物的合成 3.有机合成方法学 好的合成反应的评价标准： （1）高的反应产率 （2）温和的反应条件 （3）优异的反应选择性，包括化学选择性、 区域选择性和立体选择性等 （4）易于获得的反应起始原料 （5）尽可能是化学计量反应向催化循环反应发展 （6）对环境污染尽量少 几个基本概念的解释 （1）化学选择性： 试剂对不同官能团的选择性反应。 （2）区域选择性： 试剂对于一个反应体系的不同部位的进攻，也可以是对两个处于不同位置的两个完全相同官能团的选择性进攻。例如： （3）立体选择性 包括: (1)顺反异构的选择性； (2)对映面的选择性等。 4、有机合成方法研究进展 合成策略及理论 （1）逐步合成法（Stepwise elongation）和片段组合法 (Fragment condensation) 合成一个复杂的大分子化合物，可以采用两种合成途径： a.从起始原料开始一步一步进行合成的逐步合成法; b.先合成若干片段，最后将各个片段连接成目标分子的片段组合法。 * 在实际的合成中，采用何种策略，则需要进行具体的分析。例如： 多肽合成可以选择肽链逐步增长法，即氨基酸残基是一个一个依次加上去的。另一种是片断组合法，即先合成一些小的肽段，然后再将小肽段偶联成多肽。 两种多肽合成策略比较 （合成一个多肽a-b-c-d-e-f-g-h) 肽链逐渐增长法 片断组合法 g?h a?b c?d e?f g?h f?g?h a?b?c?d e?f?g?h e?f?g?h a?b?c?d?e?f?g?h d?e?f?g?h c?d?e?f?g?h b?c?d?e?f?g?h a?b?c?d?e?f?g?h 产率: a7 (a8-1) a3 = alog28 （８为多肽中氨基酸残基数目） 比较两种合成策略的优缺点： 对于合成分子量不大的多肽，两种方法都可以采用。但是如果要合成分子量大的多肽，则一般应采用片断组合法。例如，合成含有32个氨基酸残基的多肽，如果要求总的产率为30%, 对于片断组合法，则要求每一步的平均产率为78%；而对于肽链逐步增长法，则要求每一步产率为96.2%。 （2）拆分法(Disconnection approach) 拆分法是为了解决复杂有机分子全合成的合成路线设计发展起来的一种合成设计理论。它的基本思想是将目标化合物分子拆分成一系列片段，应用化学反应知识，确定每一个片段相对应的起始原料和化学反应。例如： 所有的起始原料确定后，再设计全合成路线。在实施合成时，可以采用逐步合成法或片段组合法进行合成。 （3）计算机辅助有机合成路线设计 a. 化学信息学和化学信息数据库 与有机合成有关常用数据库： * 现有化学品数据库 * 有机化学反应数据库 * 合成方法和转化数据库 * 合成方法参考文献库 * 保护基团数据库 * 杂环合成数据库 b. 应用各种数据库设计合成路线 * 整体设计法： 目标化合物 ?? 三维结构 ?? 数据处理 ?? 搜索（从所选择的数据库中） ?? 修改 ?? 可能合成路线 * 分步设计法： 先将目标化合物分解为结构单元，再按数据库提供的信息，一步一步进行设计。 5. 有机合成的展望 与生命科学相结合的有机合成化学 含意： （1） 有机合成选择生命科学中的重要物质作 为合成对象。 （2） 把生物方法用于有机合成。 （3） 二者巧妙结合产生一些全新的分支领域。