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2008N O .23
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学术论坛
组合化学(C om bi nat or i al chem i st r y)[1～2]
是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术。它根据组合原理在短时间内将不同构建模块以共价键系统地、反复地进行连接,从而产生大批的分子多样性群体,形成化合物库;然后,运用组合原理,以巧妙的手段对化合物库进行筛选、优化,得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。它能够为药物筛选提供所需的大量的化合物以及新的药物靶点,大大缩短了药物发现所需要的时间。组合化学主要有两种技术,固相合成与液相合成。其中,固相有机合成(SPOS)[3～4]具有产物分离纯化简单、可以使用过量试剂促使反应完全和容易实现合成的自动化等诸多优点而受到重视,是组合化学及高通量筛选技术中建立分子多样性化合物库最常用的方法,它在有机和组合化学上正发挥着越来越重要的作用。
尽管如此,SPO S 也有一些缺点,之一便是缺乏普遍适用和稳定可靠的分析方法。由于SPOS 的目标产物是键连在不溶性高分子载体上的,一些基于液相合成普遍有效的分析监测技术如薄层色谱(TL C)和高效液相色谱(HP LC )等不再适用。对键连在固相载体上的化合物进行分析时,理想的分析方法比较缺少。如果将化合物裂解下来以后再进行分析的话,操作会比较繁琐,而且裂解与分析方法的选择将直接影响到产物的纯度与产率。下面作者总结了近年来固相有机合成上较常用的分析方法。
1裂解与分析
化学家们考虑先把目标化合物从载体上切割下来再对其进行常规分析检测的方法[5]。这样的方法要求切断反应非常完全且不会对目标产物造成污染,而在实际操作中,这一点是很难做到的。此外,切割以后分析得到的产物收率和纯度不能真实反映连接在固相载体上的产物收率和纯度。更为重要的是,这样的方法无法对固相反应进程进行实时监测,所以不适合对反应进行动力学研究。
2在珠分析
为了减少分析时间以提高效率,以及提高分析的准确性,直接对树脂上的化合物进行分析已经成为一种趋势。随着固相化学分析技
术的深入发展,逐渐建立了很多直接对连在高分子载体上的化合物进行分析检测的方法。这种方法比较快速简便,而且能真实地反应树脂珠上化合物的信息。下面介绍几种直接在树脂上分析化合物较常用的方法。2.1傅立叶变换红外光谱
傅立叶变换红外光谱(FT I R)仪是现代化学试验最常用的分析仪器之一,广泛用于有机合成的定性和定量分析。在固相有机合成中,红外分析是检测固相反应最有效的技术。这是因为:首先,通过观察官能团表现在红外峰上的出现与消失,可以判断化学反应是否发生;其次,根据红外吸收峰的强度变化可以监测从原料到产物转化的程度,进行固相反应动力学研究。因为F TI R 和SP OS 各自的这些特点,近年来FTI R 分析及其新技术在S POS 中的应用非常广泛。
采用KBr 压片的红外光谱法可以直接表征连接在不溶性高分子载体上的目标化合物,G or deev 等[6]用此方法对固相有机合成反应做出了监测,通常需5m g 左右样品与KBr 粉末一起在玛瑙研钵中充分混合磨细,通过压片完成样品制备后进行透射FTI R 分析。但是此方法存在着一些缺点:操作费时、不适于对反应进行实时监测;需要较多的样品量,K Br 有可能会对树脂造成形态变化或表面污染;颗粒过大造成的红外辐射光的强烈散射会致使谱图基线发生漂移,甚至造成吸收谱带畸变,谱图难以辨认。
针对以上问题,显微红外光谱技术就显示出其独特的优越性。显微红外光谱法就是将显微镜安装在FTI R 光谱仪上,是微量分析又是微区分析的近代技术。Y an 等[7]利用红外显微技术首次实现了对固相有机合成的反应监测,在羟甲基树脂上进行了两步合成反应,并且对目标化合物进行了产率测定。Yan 等接下来研究发现:用两片石英玻璃将树脂压平后再测定透射光谱,消除了因树脂直径过大所造成的光散射。这种方法可以得到高质量,高重现性,高信噪比的谱图。这是一种高通量、自动化、对样品无损伤的原位检测手段[8]。显微红外测试附件通常具有透射型和ATR 型两种测量功能,既可测定样品的透射光谱又可测定样品的反射光谱。
FT I R 分析可以很方便地用于固相有机反应研究的各个阶段,包括表征固相上的化合物、实时监测反应进程、进行固相反应动力学研究等。由于它的简单、快速以及很高的灵敏度,此方法可以大大缩短化合物库合成时条件优化所需要的时间,加快药物发现的进程。Ya n 等认为,与TL C 在液相分析中的作用一样,FTI R 技术已经成为固相有机化学中最便利、最实用的分析方法。2.2质谱
质谱(M S)在化合物库的表征上得到了广泛的应用,可以用来检测剖析化合物库中的化学结构。一些软离子技术,如电子喷雾离子化质谱技术(ESI -M S)以及基质辅助激光解析电离质谱(M AL DI -M S)的发展,大大提高了分析的速度、灵敏度以及专一性。配备了自动进样器和液相色谱系统的全自动仪器已经是商品化的,这些仪器都能够通过相应软件来完成全部操作过程(样品制备,进样以及分析)。比较快速的技术是当应用流动注射分析时,把化合物从树脂上裂解下来进入溶液后,进样5μl ～20μl ,就能够在1m i n ～3m i n 内得到其质谱数据。
Na t ha n 等[9]通过单珠固相萃取M A LDI -M S 检测方法,为研究生物活性肽细胞通讯在细胞培养中完整的神经组织和神经元突起提供了在时间上和空间上有足够灵敏度的方法。
屠春燕等[10]用L C/M S/M S 联用技术分析在W a ng 树脂上合成胸腺五肽及其副产物,此方法不仅可以一次性测定合成产物中各成分的分子量,而且还可以获得目标肽与各主要副产物的有关结构信息。有利于快速、准确地确定合成目标肽的真实性和研究副反应发生的可能机制,对于优化合成过程具有重要的指导意义。
还有人采用液相色谱-质谱(LC-M S)联用技术以及高效液相色谱-核磁共振谱-质谱HP L C-NM R-M S [11]三谱联用技术对化合物库作同步成分分析和结构解析。由此看来,质谱已成为一种应用越来越广泛的分析工具。2.3核磁共振法
核磁共振(NM R)作为一种物理现象被广泛地应用于物质分子性能的检测,目前已发展成为医学诊断、物质化学成分与结构分析以及化工过程分析中一种强有力的工具。T a kuya 等[12]基于倒相门控去耦13C NM R 技术,改进了一个无损坏的监测固相合成低聚糖的方法。为了提高灵敏度,通过应用两个含
浅谈固相有机合成分析方法
雷育红1袁敏2时冉冉3
(1.西安航空职业技术学院基础课部陕西西安710089;2.山东省中医药研究院
山东济南
250014;
3.山东大学药学院山东济南250100)
摘要:固相有机合成是组合化学的重要组成部分,但是普遍适用和稳定可靠的分析检测方法是制约固相有机合成发展的重要因素。现
在已经有越来越多的分析技术应用在固相合成上,傅立叶转换红外光谱、质谱、核磁以及它们与其它技术的联用,已经在分析上得到越来越多的应用,为组合化学的发展提供了强有力的手段。关键词:固相有机合成分析方法在珠分析中图分类号:O6文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)08(b )-0176-02
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13C 丰富的标记物,分别作为内标和增长的糖单元的保护基。
D ol or s 等[13]使用三(烷氧基)苄基树脂在固相上合成了N-取代氨基甲酸酯。首先通过还原胺化反应将一级胺与其结合,然后乙醇和N ,N-二琥珀酰亚胺基碳酸酯(D SC)反应生成的一烷基琥珀碳酸盐在原位与之反应。最后用三氟乙酸裂解得到目标化合物。他们通过使用13C 丰富的BAL 树脂的凝胶13C NM R 对反应成功进行了监控。
Fr uc ha r t 等[14]使用高分辨的M AS-NM R 监测了固相上P4-t -Bu 烯醇化物的反应,不仅能很快的优化反应条件,而且能很好的表征固定了的烯醇化物。其核磁谱图显示了P4-t -Bu 碱和聚合物矩阵很好的交联。
核磁方法为固相有机合成化合物库进行分析与表征提供了许多新方法,但是由于仪器设备昂贵,很难得到广泛应用。2.4其它方法
此外,固相上还有许多方法正在被广泛应用。例如,R a m an 光谱作为红外光谱有效的补充日愈受到重视[15]。显微Ra m an 光谱技术,近红外傅里叶变换拉曼光谱,共焦显微拉曼光谱等新技术的发展令其在S OS 中的应用范围
惯用语是一组比喻性词组,一般以三字格为主,如碰钉子、开夜车、出风头。惯用语通常既有字面意义,又有比喻意义,惯用语的理解是指其比喻意义的激活。
传统观点认为,惯用语在大脑中已经词汇化,是“死的隐喻”(de a d m e t a phor ),是“长单词”(l ong w or d)。关于惯用语理解的心理机制也主要是围绕比喻意义何时通达进行争论。B obr ow &B e l l (1973)提出的词单假说(I di omL i st H ypot hesi s)认为字面意义先于比喻意义激活。Swi nney &C ut l er (1979)提出的词汇表征假说(Lexi c on R e pr es ent a t i on H ypot hesi s)认为惯用语的字面意义和比喻意义的激活是同时进行的。G i b bs(1980,1986)提出的直通假说(D i r ect A ccess H ypot hesi s)认为比喻意义先于字面意义激活。这三种假说都得到一些研究的支持,同时也遭到了一些研究的反对,这三种假说面临的共同问题是惯用语的词汇化问题。尽管从语言学上看惯用语属于固定词组,但是越来越多的研究发现惯用语没有词汇化,不是一个“死的比喻”,惯用语的组成成分对惯用语比喻意义的激活有重要作用。因此,G i bbs &N a yak 等人(1989)根据N unbe r g (1978)的惯用语的三个分类进行了一系列研究,提出了分解性假说(De c om pos i t i ona l i t y H ypot hesi s),认为惯用语是可以构造的,后来(1990)又发现惯用语的概念知识(C oncept ual knowl edge)在惯用语的理解中起着重要作用,从而进一步支持了分解性假说。但因其实验材料不具有普遍性,研究结果并未能推广。所以,C a c c i a r i 等(1988,1991)提出了结构假说(C onf i gur at i on H ypot hesi s),认为惯用语的理解是一个构造过程。T i t one&C onni ne(1994)的研究支持了结构假说,并认为惯用语比喻意义的构造要受惯用语预测性的影响,高预测性惯用语的比喻意义激活得早,低预测性惯用语的比喻意义激活得迟。随着研究的进一步深入,研究者们更加关注各种因素对惯用语理解的影响。Cr o nk 、L i m a 和Schwei ger t 把惯用语的熟悉性和频率区分开来,认为惯用语的理解主要受惯用语熟悉性的影响。近年来,惯用语的研究越来越受重视,已涉及到法语、日语、意大利语等多种语言,其中,研究最多的是英语惯用语。汉语惯用语的研究近年来也开始受到国内心理学界的重视,并取得了一些成果。本文将从以下三个方面进行论述。1汉语惯用语的理解过程1.1从汉语惯用语的语言学特点来看尽管惯用语在语法上属于固定词组,但它通常是比喻的定型化,我们不能简单地从字面意义上来理解它,而必须从整体上理解。如:“回老家”的字面意义是“回到故乡”,而作为惯用语的“回老家”则是“死亡”的意思。同时,惯用语在结构上具有一定的灵活性,这种灵活性主要表现在三个方面:①惯用语可以作一定的内嵌扩展。在使用惯用语的过程中,根据表达的需要,可以在惯用语原有结构的基础
上进行扩展,加上或插入一些新的修饰,可以把意思表达得更细致、更准确。例如,王老师开了整整一个月的夜车(开夜车)。②惯用语可以作一定得语序移动,以倒装的形式出现。例如:夜车不要开得太多(开夜车)。③惯用语可
以作一定的成分变换,也就是说,可以改变惯用语的一个字。例如,“拖后腿”可以改为“拉后腿”、“扯后腿”。惯用语在经过上述变换之后,依然能保持原有的性质和功能(陈光磊,汉语惯用语理解的研究进展
杨帮琰
(中山大学新华学院广州
510520)
摘要:本文首先回顾了英语惯用语的主要研究成果,然后就理解过程、影响因素和加工方式三方面对近年来汉语惯用语理解的研究进行了归纳综述,认为:汉语惯用语的理解是一个构造过程,而不是提取过程。关键词:惯用语汉语构造过程影响因素加工方式中图分类号:H124文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)08(b)-0177-02
大大拓宽。元素分析作为一种基本的分析手段也被经常用来进行定性和定量分析。
3结语
固相有机合成的分析方法对于研究有机合成有非常重要的意义,随着分析方法的不断改进,固相有机合成将会得到更快速的发展,从而为组合化学提供更多的方法与途径。
参考文献
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摘要：本文先简单得介绍了有机化学的发展，然后花大篇幅介绍了有机合成方法的新方法及新进展。 关键词：有机化学新方法有机合成 浅谈有机合成新技术 https://www.doczj.com/doc/473033703.html,/link?url=5v-uy0ZQY5MIx6WlCUPbBrcCMRYFBHW24brQzXYL2T3sna g5iZpfLourdWVmQ5bGJVJo9f1keDWJ2mE0GAq5BCrFd2_dGMZgquMJJfMBnhS 现代有机合成的新概念和新方法 https://www.doczj.com/doc/473033703.html,/view/629c946daf1ffc4ffe47acae.html 现代有机合成的新方法 https://www.doczj.com/doc/473033703.html,/view/263af7e4524de518964b7de2.html?re=view 有机合成新技术（2011-1）ppt https://www.doczj.com/doc/473033703.html,/link?url=GYIFEUfZw5BmHQ6MThL7k9KnQRNrZXRoSZqAqMX_adW zdGOCbDdvxsmofJTfPbSqRgeEqXVyJ1l6t1QJVtyV0M9HJy0us-UJv28o2dhxykW
前言： (3) 1有机化学的发展 (3) 2有机合成方法的一些新方法新进展 (3) 2.1组合合成 (4) 2.2不对称合成 (4) 2.3绿色合成 (5) 2.4金属参与的有机合成反应 (5) 2.5金参与的有机合成反应 (5) 2.6微波技术在液相有机合成中的应用 (5) 结语 (6) 参考文献 (7)
前言： 随着人类社会进入二十一世纪，科学技术高速发展，与此同时，化工合成行业已经形成一个比较完善，有一定系统的行业，特别是有机合成的发展很大程度上促进了人类社会的发展。随着人们对生活质量要求的越来越高，有机合成行业一直在不断根新，新的合成方法不断出现。 1有机化学的发展 虽然纪年历法仅是一个人为约定的相对时间标记,但人们还是对纪年中的十、百、千年不惜以大量的笔墨去回顾和展望。8年前,我们经历了公元纪年的新世纪,正好又是千年的转换,所以很热闹了一阵。自然科学也正好经历了发展中最快速的100 年,化学及其最丰富多彩的有机化学也同样经历了一个日新月异的世纪。因此我们不难在报章杂志上看到众多名家借此机会总结化学的辉煌百年,并预言更辉煌的新世纪。现在,进入新世纪已8年了,8年在历史长河中只是一个极短暂的瞬间,即使就近代自然科学的发展来讲也不是一段很长的时间,但人们还是会问这8年中有些什么过去曾预料到的或者不曾料到的发展动向和迹象。下面是自己从很小的角度观察的有机化学的进展以及记录下来的一些看法。 一段时期以来,有机化学界都注意到了生命科学、材料科学以及环境科学等是今后有机化学大有发展的领域,而这些领域中对有机化学提出的要求又正是有机合成、有机分析和物理有机化学最具挑战性的课题。 生命科学在这8年中的大事件是完成了人类基因组的测定,从而也开始了后基因组、蛋白质组研究的新时期。有机化学家以有机分析,有机小分子的调控等研究工作正在积极介入到这一领域中。 从材料科学来讲,2000 年聚乙炔有机导体工作获得Nobel 奖标志着有机新材料研究正受到特别青睐,同时也激发起更多的有机化学家投入到这一领域。事实上,这几年来在这方面确实涌现了很多很好的工作,例如C60衍生物的合成及其在光、电子器件方面的应用探索。近年来已发展了不少高产率合成C60有机衍生物的方法,吗啉在空气存在下可与C60反应定量生成五吗啉基的C60单环氧化合物,而芳(烯) 基铜试剂也可以高产率地生成五芳(烯) 基η52C60金属络合物。诸如此类的C60衍生物的出现开辟了材料学的新天地,也由于C60制备方法的进步,有人预计3～4 年内C60的生产将会达到数千吨的规模。由此也给有机化学家展示了一片大可用武之地。 有机化学发展的另一个重要领域是环境科学,上世纪90 年代,有机化学家已经对环境科学给予了相当的关注,但现在看来还应该更深更广地去参与环境中的有机化学问题,尤其是当今生态环境已成为人类社会可持续发展的关键问题，所以有机合成的未来已经有了很明确的目标，那就是向更优化更环保的方向发展。 2有机合成方法的一些新方法新进展 可以说二十一世纪的有机合成水平已经很高，有机合成体系已经很完善了，但是社会的进步还在继续，一些新的合成方法仍然不断出现，他们真在给世界的发展注入新鲜的血液，无论如何，一种合成方法要想长久存在下去，它必要达到发展的要求。
学号：20115051217 学年论文 学院化学化工学院 专业化学 年级2011级 姓名马韵会 论文题目现代有机合成 指导教师金春雪职称教授 成绩 2013年12月18日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1开发“原子经济性[5]”反应 (2) 2选用更“绿色化”的起始原料和试剂 (2) 3采用无毒无害的高效催化剂 (3) 4采用无毒无害的溶剂 (3) 结束语 (4) 参考文献 (4)
现代有机合成 学生姓名：马韵会学号：20115051217 化学化工学院化学 指导老师：金春雪职称：教授 摘要：有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新技术[1]、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱学科密切相关，也与我们社会的现代文明和日常生活密切相关。近年来绿色化学[2]、洁净技术、环境友好过程已成为合成化学追求的目标和方向。可见21世纪有机合成所关注的不仅仅是合成了什么分子，而是如何合成，其中有机合成的有效性、经济性、环境影响和反应速率将是有机合成研究的重点，尤其是绿色有机合成的研究[3]。 关键词：有机合成；绿色化学；绿色合成 Abstract：Organic synthesis is a comprehensive application and combination of various types of organic reactions,organic synthesis technology[1],the process of design and organic synthesis strategies to obtain the desired https://www.doczj.com/doc/473033703.html,anic synthesis is closely related to both materials,life,environmental protection,energy four pillars of discipline, but also closely related to the daily life of modern civilization and our society.In recent years,green chemistry[2],clean technology,environmental-friendly process has become the pursuit of the goals and direction of synthetic chemistry.Visible in the21st century is not only of concern to the organic synthesis of what synthesized molecules,but how synthesis,where the validity of organic synthesis,economy,environmental impact and the reaction rate will be the focus of research in organic synthesis,especially green organic synthesis study[3]. Keywords：Organic Synthesis;Green Chemistry;Green synthesis 引言 有机合成是指利用化学方法将原料制备合成新的有机物的过程。它是一个极富创造性的领域。早期的有机合成主要是合成自然界中已存在的但含量稀少的有机化合物。后来根据结构与性质关系的规律性和实际需求，进一步合成了自然界不存在的、具有理论和实际价值的有机化合物。
实验一绿色有机合成 （固相合成α，β-不饱和酮） 一、实验目的 1、查阅与本实验课题相关文献资料， 2、进行杂环化合物的设计、合成。 3、完成化合物制备设计、实验工作并对其进行表征。 二、实验原理 固相有机合成是绿色合成的重要组成部分,因为它不使用溶剂, 并且无论在反应速度、产物收率, 还是选择性方面, 均较溶液中的反应有显著优势。由于这种反应操作简单, 加热、研磨、振荡及超声波辐射都可以加速反应, 并且避免了因使用溶剂而造成的能耗高、污染环境、毒害性和爆燃性等缺陷,是理想的合成方法。 α，β-不饱和酮是一类重要的有机中间体，广泛用于合成香料、医药。Knoevenagel缩合反应是形成碳-碳键的有效方法，一般在液相条件下进行，近年来固相合成也有报道，也可在无溶剂下碾磨得到。 三、实验仪器与原料 1、实验仪器 研钵，熔点仪，红外光谱仪，回流冷凝管，电磁搅拌器，抽虑漏斗，紫外分光光度计，荧光分光光度计，核磁共振仪，元素分析仪，质谱仪 2、实验原料 苯甲醛及其它取代的苯甲醛，茚酮，氢氧化钠，无水乙醇。 四、实验步骤 1、α，β-不饱和酮的合成 称取茚酮2mmol，芳醛（苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对氯苯甲醛等）2mmol于研钵中，加入4mmol的NaOH，室温研磨，反应体系颜色逐渐加深，研磨3-5min，反应完成，用水洗涤出去其中的NaOH，用无水乙醇重结晶即可得到纯净的产物。 2、反应条件的优化 （1）改变反应时间，测定反应收率。 （2）改变NaOH的用量，测定反应收率。 3、表征及性能测定 （1）测定各化合物的熔点，收率
（2）测定各化合物的红外光谱 （3）产物的质谱、核磁和元素分析 （4）紫外光谱 A测定浓度对某一化合物的紫外吸收的影响 B测定相同浓度的不同化合物的紫外吸收 （5）荧光光谱 A 测定浓度对某一化合物的荧光光谱的影响 B 测定相同浓度的不同化合物的荧光光谱 五、实验要求 提交实验产物样品，小论文形式提交实验报告。 六、思考题 1. α，β-不饱和酮的经典合成方法有哪些？ 2. 什么是Knoevenagel反应？ 3. 芳醛上不同取代基团对反应的影响如何？ 4. 重结晶过程应注意的问题有哪些？ 5、紫外光谱的影响因素是什么？ 6、荧光光谱分析仪的原理是什么？ 7、影响荧光特性的因素有哪些？都有什么样的影响？
研究生课程论文封面 课程名称 材料制备与合成 开课时间 10-11学年第一学期 学院 数理与信息学院 学科专业 凝聚态物理 学 号 2009210663 姓名 朱伶俊 学位类别 理学 任课教师 李正全 交稿日期 成绩 评阅日期 评阅教师 签名 浙江师范大学研究生学院制
低温固相合成综述 目前，环境污染、能源过度消耗队地球及人类带来的危害已经越来越大。人们在发展经济的同时也在积极面对怎样克服对环境的污染，保护我们的生态平衡。近十几年来，由于传统的化学反应里在溶液或气相中进行，其反应需要能耗高，时间长，污染环境严重以及工艺复杂，因此越来越多的人将目光投向曾经被人类很早就利用过的固相化学反应。低温固相化学反应法是20世纪80年代发展起来的一种新的合成方法，并且发展极为迅速。其制备工艺简单，反应条件温和，节约能源，产率高，污染低等优点，使其再化学合成领域中日益受到重视。固相反应法已经成为了人们制备新型无机功能材料的重要手段之一。 1、低温固相合成的发展 固相化学反应是人类最早使用的化学反应之一，我们的祖先早就掌握了制陶工艺，将制得的陶器用作生活日用品。但固相化学作为一门学科被确认却是在20世纪初，原因自然是多方面的，除了科学技术不发达的限制外，更重要的原因是人们长期的思想束缚。自亚里士多德时起，直至距今80多年前，人们广泛相信“不存在液体就不发生固体间的化学反应”。直到1912年，Hedvall在Berichte 杂志发表了《关于林曼绿》（CaO和ZnO的粉末固体反应）为题的论文，有关固相化学的历史才正式拉开序幕。事实上，许多固相反应在低温条件下便可发生。早在1904年，Pfeifer等发现加热[Cr(en)3]Cl3或[Cr(en)3](SCN)3分别生成cis-[Cr(en)2Cl2]Cl和trans-[Cr(en)2(SCN)2]SCN；1963年，Tscherniajew等首先用K2[PtI6]与KCN固-固反应，制取了稳定产物 K2[Pt(CN)6]。虽然这些早期的工作已发现了低温下的固相化学反应，但由于受到传统固相反应观念的束缚，人们对它的研究没有像对待高温固相反应那样引起足够的重视，更未能在合成化学领域中得到广泛应用。然而研究低温固相反应并开发其合成应用的价值的意义是不言而喻的。 1993年Mallouk教授在 Science 上发表评述：“传统固相化学反应合成所得的是热力学稳定的产物，而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在，它们在高温时分解或重组成热力学稳定的产物。为了得到介稳固态相反应产物，扩大材料的选择范围，有必要降低固相反应温度。”可见，降低反应温度，不仅可获得更新的化合物，为人类创造更加丰富的物质财富，而且可最直接地提供人们了解固相反应机理所需要的实验佐证，为人类尽早地实现能动、合理地利用固相化学反应进行定向合成和分子装配，最大限度地发挥固相反
现代有机合成的新方法 摘要: 方法是有机合成化学发展的基础,新方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研究领域和 发展方向. 介绍现代有机合成中一些新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合成在这些 新方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新方法; 进展 The new method of the modern organic synthesis Abstract: the method of synthetic organic chemistry the development foundation, the new method for generating and development for organic synthesis, open up new areas of research and development direction of modern organic synthesis. This paper introduces some new methods, combined with specific examples of organic synthesis organic synthesis in these new methods to achieve new results and progress, the modern organic synthesis development direction and importance should be attached to the research area. Key words: modern organic synthesis; new method; progress 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成的新方法 有机合成的发展一方面得益于有机金属试剂的开发与应用, 另一方面得益于新的反应方式, 如自由基反应、卡宾反应、环加成反应与高效合成反应等. 这里就一些新方法给出若干实例. 1．1 自由基反应 自由基化学已为有机合成提供了许多新方法.主要表现在以下 4 个方面: 新型自由基原子转移供体, 如(MeSi)、SiH; 成环模型, 跨环环化反应; 在分子内自由基加成反应中自由基加成的模式, 即endo/exo 型; 自由基加成反应立体选择性的控制[ 1] .在多烯烃的体系内串联式自由基加成反应为多环化合物的合成提供了高效方法[ 2] .
维生素B6的性质、应用与合成 华南师范大学化学与环境学院 姓名：黄秋玲 学号：20102401149 摘要：维生素B6是一种水溶性维生素，在人体中具有重要的生理功能。本文对的性质、应用以及各种合成方法的研究进展进行了归纳总结，其合成维生素B 6 方法包括“吡啶酮法”、“噁唑法”、“炔基醚法”、“微生物法”，本文还对比了这 的研究前景进行展望。 几种合成方法的应用范围、方法优劣，并对维生素B 6 关键词：维生素B6 噁唑法 Diels－Alder反应环加成反应 正文： 1、维生素B6的性质 是吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺的总称(如图1) , 因都属于吡啶衍生维生素B 6 在室温下为白色晶体, 易溶于水, 微溶于乙醇, 物, 也被称为吡多素。维生素B 6 在氯仿中不溶或极微溶。在干燥环境或酸性水溶液中稳定, 但在碱性和中性水溶液中不稳定, 暴露于光和热时更不稳定, 其中吡哆醇要比吡哆醛和吡哆胺稳定 在激酶作用下, 5位羟甲基可被磷酸化, 得到磷酸吡哆得多。人体内的维生素B 6 醇、磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。磷酸化作用是维生素B 在细胞内的重要储存方 6 式, 3种磷酸化的产物在体内的相互转化关系如图2所示。 图1 维生素B6的化学结构式
图2 磷酸化的维生素B6在体内的相互转化 2、维生素B6的应用 在所有的B族维生素中，维生素B 6 是最神通广大的一种维生素:它是人体内 140种左右酶的辅酶, 并且参与催化80多种生化反应。另外，它在人体蛋白质的代谢、糖原的分解为葡萄糖以及脂类的代谢中有着不可替代的作用。它是人体内许多代谢反应不可或缺的指挥者, 被称为“人体建筑师”。 维生素B 6 是人体必需的维生素之一，它是人体内某些辅酶的组成成分，参与多种人体的代谢反应，尤其是和氨基酸的代谢有着密切的关系。当人体内维生 素B 6 不足时，成人会表现为眼睛、鼻子和嘴周围的皮肤出现油脂，脂溢性皮炎，接着回向身体的其它部分蔓延；舌头红而光滑；体重下降；肌肉乏力；性情急躁，精神抑郁。婴儿则会表现为神经急躁，肌肉抽搐或是惊厥。当人体这些症状时， 可在医嘱下服用维生素B 6 ，能起到治疗的效果。 另外，维生素B 6在妇产科上疾病中应用广泛——在妇产科中，维生素B 6 多 用于高泌乳素血症、吃口服避孕药、妊娠剧吐、高血脂、血栓前状态或血栓栓塞 性疾病引起的反复流产等情况。 而维生素B 6 的超大剂量使用被用于人类铁粒幼细胞性贫血、链状细胞性贫血、铁贮疫病、精神分裂症、吡哆醇反应性癫痫、哮喘等一系列疾病的治疗。随 着人们对维生素B 6 作用机制研究的深入, 其生理功能越来越被重视, 已有多种 含维生素B 6 的保健食品被开发出来。更为重要的是以PLP依赖酶作为靶点已成为新药设计的重要方向之一。例如: PLP依赖的鸟氨酸脱羧酶( ODC)是多胺生物合成中的第一个限速酶, 多胺与正常及异常增生细胞的快速增殖有关。ODC 基因的超表达可促使肿瘤细胞增殖, 抑制ODC 基因的表达可抑制肿瘤的产生。同时ODC在肿瘤细胞中表达量很高, 因此成为治疗肿瘤药物的一个重要的靶标。基于此, 2007年, Gehring研究小组设计并合成了ODC 的抑制剂PLP-鸟氨酸先导化合物POB (图3), POB与目前ODC最好的抑制剂A-DL-二氟甲基鸟氨酸相比, 对
有机合成新策略 经典有机合成已经发展到了相对比较成熟的阶段。进入21世纪以来，社会的可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等方面的问题愈来愈成为国际社会关注的焦点，并被提到发展战略的高度。这对科学技术发展必然提出新的要求，也对合成化学提出了新的挑战。现代有机合成对化学家的要求不再只是拿到目标分子，还需要更加注重反应的效率。随着一个个分子被征服，合成化学家的目标就是用最简便易操作的步骤实现复杂产物的高效合成，如何从简单易得的原料高效地构建结构复杂的分子是当前有机化学研究中的一个新方向。 有机化学单元反应是有机合成的基础。通过在单元反应中实现一些新的成键方式可以高效定向合成特定的目标分子，研究新的成键方式和新的合成策略成为近年来有机合成的热点。通过近年来的不懈努力，我国化学工作者在实现高效有机合成研究方面取得了一系列创新性的成绩。具体成果主要体现在以下两个方面：1）通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成；2）通过多组分串联反应策略实现多官能团化合物的高效构建。 1通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成 传统的二组分单元反应长期以来得到了广泛深入的研究，目前在这一领域的研究集中在如何将已知的反应做得更加绿色和高效,比如通过发现新的催化剂提高反应的选择性。1近年来催化剂的设计和应用呈现新的趋势，就是将新的催化体系用于新反应的发现，生成按照传统方法难以形成的新的化学键，从而达到目标化合物的高效合成。 通过研究一些新的催化体系，包括设计新的配体、新的多功能催化剂、新的有机小分子催化剂等，可以实现新的化学键的高效定向生成。 冯小明组基于双功能和双活化的策略，设计了一系列新型高效的手性氮氧配体。2该氮-氧配体具有较强的偶极，能与多种金属配位形成金属络合物催化剂，其中发现钪络合物可以成功地应用于重氮化合物与醛的新型的不对称Roskamp反应。3
6科技资讯科技资讯S I N &T N OLOGY I NFORM TI ON 2008N O .23 SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 学术论坛 组合化学(C om bi nat or i al chem i st r y)[1～2] 是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术。它根据组合原理在短时间内将不同构建模块以共价键系统地、反复地进行连接,从而产生大批的分子多样性群体,形成化合物库;然后,运用组合原理,以巧妙的手段对化合物库进行筛选、优化,得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。它能够为药物筛选提供所需的大量的化合物以及新的药物靶点,大大缩短了药物发现所需要的时间。组合化学主要有两种技术,固相合成与液相合成。其中,固相有机合成(SPOS)[3～4]具有产物分离纯化简单、可以使用过量试剂促使反应完全和容易实现合成的自动化等诸多优点而受到重视,是组合化学及高通量筛选技术中建立分子多样性化合物库最常用的方法,它在有机和组合化学上正发挥着越来越重要的作用。 尽管如此,SPO S 也有一些缺点,之一便是缺乏普遍适用和稳定可靠的分析方法。由于SPOS 的目标产物是键连在不溶性高分子载体上的,一些基于液相合成普遍有效的分析监测技术如薄层色谱(TL C)和高效液相色谱(HP LC )等不再适用。对键连在固相载体上的化合物进行分析时,理想的分析方法比较缺少。如果将化合物裂解下来以后再进行分析的话,操作会比较繁琐,而且裂解与分析方法的选择将直接影响到产物的纯度与产率。下面作者总结了近年来固相有机合成上较常用的分析方法。 1裂解与分析 化学家们考虑先把目标化合物从载体上切割下来再对其进行常规分析检测的方法[5]。这样的方法要求切断反应非常完全且不会对目标产物造成污染,而在实际操作中,这一点是很难做到的。此外,切割以后分析得到的产物收率和纯度不能真实反映连接在固相载体上的产物收率和纯度。更为重要的是,这样的方法无法对固相反应进程进行实时监测,所以不适合对反应进行动力学研究。 2在珠分析 为了减少分析时间以提高效率,以及提高分析的准确性,直接对树脂上的化合物进行分析已经成为一种趋势。随着固相化学分析技 术的深入发展,逐渐建立了很多直接对连在高分子载体上的化合物进行分析检测的方法。这种方法比较快速简便,而且能真实地反应树脂珠上化合物的信息。下面介绍几种直接在树脂上分析化合物较常用的方法。2.1傅立叶变换红外光谱 傅立叶变换红外光谱(FT I R)仪是现代化学试验最常用的分析仪器之一,广泛用于有机合成的定性和定量分析。在固相有机合成中,红外分析是检测固相反应最有效的技术。这是因为:首先,通过观察官能团表现在红外峰上的出现与消失,可以判断化学反应是否发生;其次,根据红外吸收峰的强度变化可以监测从原料到产物转化的程度,进行固相反应动力学研究。因为F TI R 和SP OS 各自的这些特点,近年来FTI R 分析及其新技术在S POS 中的应用非常广泛。 采用KBr 压片的红外光谱法可以直接表征连接在不溶性高分子载体上的目标化合物,G or deev 等[6]用此方法对固相有机合成反应做出了监测,通常需5m g 左右样品与KBr 粉末一起在玛瑙研钵中充分混合磨细,通过压片完成样品制备后进行透射FTI R 分析。但是此方法存在着一些缺点:操作费时、不适于对反应进行实时监测;需要较多的样品量,K Br 有可能会对树脂造成形态变化或表面污染;颗粒过大造成的红外辐射光的强烈散射会致使谱图基线发生漂移,甚至造成吸收谱带畸变,谱图难以辨认。 针对以上问题,显微红外光谱技术就显示出其独特的优越性。显微红外光谱法就是将显微镜安装在FTI R 光谱仪上,是微量分析又是微区分析的近代技术。Y an 等[7]利用红外显微技术首次实现了对固相有机合成的反应监测,在羟甲基树脂上进行了两步合成反应,并且对目标化合物进行了产率测定。Yan 等接下来研究发现:用两片石英玻璃将树脂压平后再测定透射光谱,消除了因树脂直径过大所造成的光散射。这种方法可以得到高质量,高重现性,高信噪比的谱图。这是一种高通量、自动化、对样品无损伤的原位检测手段[8]。显微红外测试附件通常具有透射型和ATR 型两种测量功能,既可测定样品的透射光谱又可测定样品的反射光谱。 FT I R 分析可以很方便地用于固相有机反应研究的各个阶段,包括表征固相上的化合物、实时监测反应进程、进行固相反应动力学研究等。由于它的简单、快速以及很高的灵敏度,此方法可以大大缩短化合物库合成时条件优化所需要的时间,加快药物发现的进程。Ya n 等认为,与TL C 在液相分析中的作用一样,FTI R 技术已经成为固相有机化学中最便利、最实用的分析方法。2.2质谱 质谱(M S)在化合物库的表征上得到了广泛的应用,可以用来检测剖析化合物库中的化学结构。一些软离子技术,如电子喷雾离子化质谱技术(ESI -M S)以及基质辅助激光解析电离质谱(M AL DI -M S)的发展,大大提高了分析的速度、灵敏度以及专一性。配备了自动进样器和液相色谱系统的全自动仪器已经是商品化的,这些仪器都能够通过相应软件来完成全部操作过程(样品制备,进样以及分析)。比较快速的技术是当应用流动注射分析时,把化合物从树脂上裂解下来进入溶液后,进样5μl ～20μl ,就能够在1m i n ～3m i n 内得到其质谱数据。 Na t ha n 等[9]通过单珠固相萃取M A LDI -M S 检测方法,为研究生物活性肽细胞通讯在细胞培养中完整的神经组织和神经元突起提供了在时间上和空间上有足够灵敏度的方法。 屠春燕等[10]用L C/M S/M S 联用技术分析在W a ng 树脂上合成胸腺五肽及其副产物,此方法不仅可以一次性测定合成产物中各成分的分子量,而且还可以获得目标肽与各主要副产物的有关结构信息。有利于快速、准确地确定合成目标肽的真实性和研究副反应发生的可能机制,对于优化合成过程具有重要的指导意义。 还有人采用液相色谱-质谱(LC-M S)联用技术以及高效液相色谱-核磁共振谱-质谱HP L C-NM R-M S [11]三谱联用技术对化合物库作同步成分分析和结构解析。由此看来,质谱已成为一种应用越来越广泛的分析工具。2.3核磁共振法 核磁共振(NM R)作为一种物理现象被广泛地应用于物质分子性能的检测,目前已发展成为医学诊断、物质化学成分与结构分析以及化工过程分析中一种强有力的工具。T a kuya 等[12]基于倒相门控去耦13C NM R 技术,改进了一个无损坏的监测固相合成低聚糖的方法。为了提高灵敏度,通过应用两个含 浅谈固相有机合成分析方法 雷育红1袁敏2时冉冉3 (1.西安航空职业技术学院基础课部陕西西安710089;2.山东省中医药研究院 山东济南 250014; 3.山东大学药学院山东济南250100) 摘要:固相有机合成是组合化学的重要组成部分,但是普遍适用和稳定可靠的分析检测方法是制约固相有机合成发展的重要因素。现 在已经有越来越多的分析技术应用在固相合成上,傅立叶转换红外光谱、质谱、核磁以及它们与其它技术的联用,已经在分析上得到越来越多的应用,为组合化学的发展提供了强有力的手段。关键词:固相有机合成分析方法在珠分析中图分类号:O6文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)08(b )-0176-02 17C E CE ECH A
有机合成现状及最新发展 唐彬 （吉首大学化学化工学院08化工一班20084064026） 摘要：本文针对有机合成的现状、合成方法和最新发展及应用进行了综述。同时结合各种技术的发展状况及最新进展与突破，对其前景作了简要概述。 关键词：有机合成最新进展波促进生物催化光化学离子液 0引言 在人类多姿多彩的生活中，化学可以说是无处不在的。据统计，在工业发达国家的全部生产中，化学过程的工业占高比例，以美国为例占到35%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科[1]。自从1828年合成尿素以来，有机化学的发展是日新月异，其发展速度越来越快，而有机合成则是有机化学的核心，下面就有机合成的方法与应用作一综述： 1绿色有机合成 1.1 高效、无毒的溶剂和助剂 有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶同相合成的剂的较高的挥发性毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向[2]。目前，水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。用离子液体作有机反应的介质，可获得更高的选择性和反应速率，同时还具有条件温和、环境友好的特点[3]。Vincenzo 等[4]在离子液体中以钯催化烯丙醇的芳基化Heck 反应，可以高选择性地得到芳香族羰基化合物或芳香族共轭醇。Doherty 等[5]在非对称性Diels-Alder 反应中采用离子液体作溶剂，获得了比常规的三氯甲烷溶剂更高的对映选择性和反应速率。 有机合成研究发现，在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。Zhang 等[6]对水介质中1，4-苯醌的芳
我从事有机合成工艺研发工作三年的体会 作者：ttyhhecheng(优化合成) 时间过得真快！转眼之间我已经在Bristol-Myers Squibb从事有机合成工艺优化(process R&D)工作三年了，这三年，感谢公司的栽培，我顺利完成了从学校毕业生到有机合成工艺优化专家的转变。因为此前我一直都在学校读书，这个转变对我个人而言也是真正实现学以致用的开端，我在此把三年来的经历和体会作个总结，兴许新的有机合成化学毕业生看了能有所得。 2004年三月，我刚入公司第一天，我就被安排做新API的路线优化和第一批临床原料的合成，虽然这只是一个四步的合成工艺，但在不到三个月的时间，我完成了从最佳工艺路线的挑选，建立各步合成反应中控标准，定型API分离方案，下车间放大生产(1.5kg, 50L) 的所有工作，就这样在很短的时间内对工艺优化所牵涉到的各方面问题有了全面接触，例如如何挑选API路线(我学到的第一课是最短的不一定是最好的)，如何运用统计学原理迅速地优化多变量反应，如何运用自下而上的原理帮助确定分离方案，如何处理收率和质量的关系，如何检验工艺的可重复性，等等。。。 现在回想起来，这是一个学习强度非常高的时期，一方面我得做大量实验优化各步工艺，提高我运用合成化学理论知识解决实际问题的能力；另一方面我得迅速熟悉PR&D各部门间交流对话的机制和快节奏的决策过程，定出符合FDAcGMP工业标准的生产放大方案并付诸实施。从我这最初三个月的经历来看，我们部门实行的是通过压担子--在完成任务的同时完成对新人的培养的策略，我个人的成长经历说明这一策略是非常成功的。当然，成功实施这一策略的前提条件是部门内有很好的团队精神，新手能及时地得到资源上，人际关系上的帮助。在此我一方面要感谢公司对我的信任，让我直接负责新API的工艺研发，另一方面，我也要向我的很多同事致以由衷的谢意！我能迅速胜任重担是和他们对我的无私的指导和帮助分不开的。从我个人成长来说，我深切体会到不管在哪里，多做少说是新手树立良好第一印象适应公司氛围的关键，不管是老中老美，大家总还是尊重勤恳干活的人的。 在完成了第一个项目后，领导征询我的意见是否愿意领兵做一个重要的中间体工艺放大工作。这个项目和第一个完全不同，反应了有机合成工艺优化工作的极具挑战性的另一侧面，即如何啃下硬骨头。第一个项目事务繁杂但技术难度并不大，其中的挑战性在于如何依据实际情况分清工作主次，在有限的时间内作出合理决策。这第二个项目的核心内容是技术攻关，即如何将一个非常复杂的化学反应优化放大，完成三百公斤规模的生产。值得一提的是，这个放大生产是要在外包商的车间完成，这其中就还牵涉到如何顺利完成技术转移的任务。当时我工作了还不到四个月，确实并没有体察到完成这个任务所要求的方方面面的能力，只因为对这任务的技术上的挑战性充满兴趣，二话没说就接受了。现在回想起来，那时真有点不知天高地厚，豪气干云的意思，根本没想过万一做不下来会如何如何。 这个中间体的合成包括了三个主要步骤：先是高温(140摄氏度)下进行三加二环加成反应得到消旋产物的dimer，然后将dimer转化成消旋性产物，最后将消旋性产物拆分成所需的旋光性对映体。在我接手之前，通过多批次的办法已经合成过40公斤，这时的平均收率在16%左右。但我的任务是要生产300公斤。从前的工艺是行不通的。主要的问题有：高温下的环加成反应重复性差，收率和立体选择性变化幅度大；需进行两步分离，而消旋性产物盐的分离有极大难度(当时用了两天的离心时间)；最后拆分工艺也不稳定，析出的晶体的旋光纯度随结晶时间的延长而逐步下降。所以要顺利实现这个放大，我必需解决这三个技术难题：1，如何确保高温反应的高收率和重现性；2，如何解决中间体的分离难题或者更进一步干脆省略中间体的分离步骤；3，如何建立稳定的拆分工艺。而这三个难题实际上是相关的，第一个难题的解决是解决第二个和第三个难题的基础。明确这个关系后，我们三人攻关小组现聚焦第一关。我们利用了在线红外波谱仪详细研究了高温下环加成反应机理，搞清了反应物配比，浓度，溶剂成分，温度和升温速率等变量对主反应和几个副反应的影响，把反应实时收率从80%提高到95%左右，同时实现了高重复性。第一步的高收率也意味着在这一步产生较低杂质，这样为省略中间体的分离(纯化)步骤奠定了基础，也为建立起稳定的拆分工艺提供了良好原料。就这样，我们用了近五个月的时间，把一个两步分离，平均收率16%的工艺改进成一步分离，单反应罐操作，平均收率30%的稳定工艺，并顺利地实现了对外包商的技术转移和规模生产。 在优化这一复杂反应过程中，方法论方面我有两点重要体会，第一，在技术攻关时，一定要站在战略性的高度来详尽分析各个矛盾，找到主要矛盾，集中所有资源先解决主要矛盾，只有这样才能高屋建瓴，
微波有机合成化学最新进展 罗 军,蔡 春,吕春绪 (南京理工大学化工学院,江苏南京 210094) 摘要:从反应装置、合成实例、反应机理以及发展趋势等方面概述了微波技术近年来在有机合成中的应用。参考文献67篇。 关 键 词:微波;有机合成;反应装置;机理;综述 中图分类号:O621.25文献标识码:A文章编号:1005-1511(2002)01-017-08 Recent Development of Microwave-induced Organic Reaction Chemistry LU O Jun, CAI Chun, LU Chun-x u (Schoo l of Chemical Eng ineering o f Nanjing U niver sity o f Science&T echnolog y,Na njing210094,China) Abstract:T he application of microw ave in o rganic sy nthesis w as review ed w ith67references. Keywords:microw ave;o rganic synthesis;equipm ent,mechanism;rev iew 微波作为一种传输介质和加热能源已被广泛应用于各学科领域。早在1969年,美国科学家Vanderho ff[1]就利用家用微波炉加热进行了丙烯酸酯、丙烯酸和 -甲基丙烯酸的乳液聚合,意外地发现与常规加热相比,微波加热会使聚合速度明显加快,这是微波用于有机合成化学的最早记载,但当时却没引起人们的重视。1986年Gedye 及其同事[2]研究了在微波炉中进行的酯化反应,才使得微波技术作为一种新技术在有机合成中应用,这是微波有机合成化学开始的标志。在后来的短短十几年时间里已逐渐发展成了一门新兴交叉学科——M ORE化学(M icrow ave-induced Organic Reactions Enhancem ent Chemistry)即微波促进有机化学,也可叫做微波诱导催化有机反应化学。 与传统加热相比,微波加热可使反应速率大大加快,可以提高几倍、几十倍甚至上千倍[2],同时由于微波为强电磁波,产生的微波等离子体中常可存在热力学方法得不到的高能态原子、分子和离子,因而可使一些热力学上不可能发生的反应得以发生[3]。 微波有机合成反应装置也由20世纪80年代的密封反应器发展到20世纪90年代的常压反应器和连续反应器,并具有了控温、自动报警等功能。微波在有机合成中的应用也不断扩大。 1 微波有机合成单元反应实例 到目前为止,微波加快有机合成反应类型众多,根据以前的文献以及相关书籍可知至少有40种以上。这里将例举一些在以前的综述中没有出现的应用例子以及以前已有例举但由于近来研究文献较多的具有代表性的典型例子。 1.1 烷基化反应 2000年Chatti及其同事[4]研究了O-烷基化反应,在KOH和相转移催化剂作用下,用微波加热于125℃反应5min便可得98%的气谱产率,而在常规加热下,相同条件仅得13%。 — 17 — 合成化学 Chinese Journal of Synthetic Chemistry 收稿日期:2000-10-30 作者简介:罗军(1975-),男,汉族,四川资中人,于1998年毕业于南京理工大学化工学院,后免试就读本校应用化学专业硕士研究生,1999年被批准直读博士,主要研究方向是有机医药、农药以及染料中间体的合成。
现代有机合成的新概念和新方法 摘要: 概念和方法是有机合成化学发展的基础, 新的概念和方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研 究领域和发展方向. 介绍现代有机合成中一些新概念和新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合 成在这些概念和方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新概念; 新方法; 进展 The new concept and new method of the modern organic synthesis Abstract: Concept andmethod are the bases of the development of organic synthesis chemistry. New concept and new method can exploit new research fields and development orientations for modern synthesis. This paper introduces some new concept and new methods in modern organic synthesis, revealing the new achievement and improvement in thes concept and methods by giving some instances of organic synthesis reaction, summarizing the development orientations and the fields the modern organic synthesis should lay emphasis on. Key words: modern organic synthesis; new conception; new method; development 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成 大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合 成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密 切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需 要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子 往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论和概念. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从概念、方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成新概念 1．1．1 原子经济性 原子经济性的概念是美国著名有机化学家B.M. Brost 于1991 年首先提出的, 并将它与选择性 归结为合成效率的两个方面[1]. 认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使 之转化到目标分子中, 达到零排放. 原子经济性反应有两大优点: 一是最大限度地利用原料; 二是 最大限度地减少了废物的生成, 减少了环境污染.原子经济性反应符合社会发展的需要, 是有机合成 的发展方向[2] . 原子经济性是现代有机合成追求的一个重要目标, 也是绿色合成的一个重要指标.原子经济性原则引导人们在有机合成的设计中经济地利用原子, 避免使用保护基或离去集团,减少或消 除副产物的生成. 当前, 提高有机合成原子经济性的主要途径有开发高选择性、高效的催化剂; 开发新的反应介质和试剂, 提高反应选择性; 总的来说主要在合成路线和反应条件上做文章.最近, 在原 子经济性反应方面取得了很大进展. 例如: 用传统的氯醇法合成环氧乙烷, 其原子利用率仅为25%, 而采用乙烯催化环氧化方法可一步合成, 原子利用率可达到100%, 产率达99% .反应如下: