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中科院上海有机所PPT课件

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中科院上海有机化学研究所

中科院上海有机化学研究所

中国科学院上海有机化学研究所重点推广项目目录甾体类孕激素屈螺酮生产工艺的改进 (2)睡眠疾病药物莫达菲尼生产工艺 (2)L-薄荷醇的产业化工艺 (3)核苷类抗HIV药物阿巴卡韦生产工艺的改进 (3)拉唑类消化道治疗药物S-奥美拉唑生产工艺的改进 (4)洁净氧化降解甾体皂甙元技术 (5)丙酸氟替卡松的合成工艺研究 (6)二氟泼尼酯的合成工艺研究 (7)Tapentadol （他喷他多）的合成新工艺研究 (8)爱维莫潘和曲前列尼尔的合成工艺研究 (9)利伐沙班（Rivaroxaban）新合成路线研究 (9)抗生素金核霉素的代谢工程改造 (10)孟鲁司特钠的工艺研究 (11)拉罗皮兰的新合成路线 (12)尼洛替尼的新合成路线 (13)沙格列汀的新合成路线 (13)依曲韦林的新合成路线 (14)高性能芳砜纶纤维 (15)甾体类孕激素屈螺酮生产工艺的改进应用领域：生物医药合作方式：技术转让成果详细介绍<含专利情况>（500字以内）：屈螺酮（Drospirenone）是一种理想的人工合成的第四代孕激素，其药理活性与人体天然黄体酮相似）。

由德国Schering公司研制的屈螺酮药物Yasmin（优思明,口服避孕药，2001年）和Angeliq（安今益,妇女绝经期综合症，2003）已相继上市。

课题组对屈螺酮的合成进行研究，设计了简洁、高效的合成路线。

该合成路线通过本小组开创的还原法实现7位羟基的还原立体专一的得到7β-羟甲基产物，进而通过氧化-环丙化反应实现6β, 7β-亚甲基单元的构建。

该路线不仅解决了以前产率低、选择性差的问题，而且避免了锂试剂等不适于工业化的条件，达到了低成本且绿色环保生产的目的。

睡眠疾病药物莫达菲尼生产工艺应用领域：生物医药合作方式：技术转让成果详细介绍<含专利情况>（500字以内）：睡眠疾病是世界各国很普遍的疾病之一。

仅美国目前就有超过4000万人患有各类睡眠疾病。

中科院上海有机所

中科院上海有机所

战 略 布 局 与 总 体 目 标
1990s
2000s
2010s
2020s
创新一期（试点）
围绕生命有机化学、金属有机化学、现代有机合成化 学和氟有机化学等优势学科领域的基础研究和应用开
创新三期（跨域、持续发展）
围绕人口与健康、资源与环境和新材料等领域中的 基本有机化学科学与技术问题，更加关注国家战略
Erthromycin 红霉素A
历 史 回 顾
现代生物技术与先进工程放大技术相结合的 千吨级红霉素发酵生产新工艺
湖北宜都东阳光生物制药有限公司试生产成功（372立方米发酵规模）； 新工艺每年可净增利润2-3亿元。
战 略 布 局 与 总 体 目 标
生产规模 已完成
所 地 50 L 30 m3 合 摇瓶 所 作 地 合 情 作 情 况 况 （上海市科技进步一等奖,合作） 介 介 绍 绍
历 史 回 顾
历史回顾（1998-2010）
创新二期（全面推进） 建设世界有机化学的重要研究基地、中国有机化学的研究中心以及中国有机化学家的摇篮。 “三六八一”方案：三大领域、六大研究方向、八大学科和一个高技术化学产业群
1998-2010年 知识创新工程13年 坚持两个面向、两个加强，努力做出三性贡献，争创四个一流
历 史 回 顾
新型含氟中间体的研究
战 略 布 局 与 总 体 目 标
H N R1
N S
R2 + RfI
1.0 equiv. Na2S2O4 1.0 equiv. NaHCO3 CH3CN/H2O (4:1) 5-10 oC
H N R1
N S
R2 Rf
N H2N S CF3
100 克规模 条件温和，易操作

上海有机所合成讲义第10讲

上海有机所合成讲义第10讲

Transformations Involving the Brook Rearrangement
R
O R
O CH2(-)
These reagents are useful homoenolate anion equivalents "Metalated Allylic Ethers as Homoenolate Anion Equivalents". Evans, D. A.; Andrews, G. C.; Buckwalter, B. JACS 1974, 96, 5560. Si–Variant: Still & MacDonald JACS 1974, 96, 5561
CH2 H
500 C
o
Me Np Si Ph CH2 H2C H
Inversion of Si stereochemistry was noted. Ea = 48 kcal/mol JACS 1973. 95, 8678
If you try to make chiral silianes, be aware that it will racemize under heat!
Me
OSiR3
5% NaOH in EtOH 90 ° C
Me
OH
SiR3 Half-life TBS 1h TIPS 14h TBDPS <4h
Stability of Silylethers
Relative stabilities: TES ~102 times more stable to acidic hydrolysis than TMS TBS ~104 times more stable to acidic hydrolysis than TMS

上海有机所合成讲义第4讲

上海有机所合成讲义第4讲

δ+
Me H Br
syn-Unreactive
Br Me3C H
syn-Unreactive δ+
anti-Reactive
Br Me H+ Me3C H HOMe HMe observed OMe
not
H
From Case A, one assumes that both bromonium ions are formed; however, for the syn isomer to react, ring opeing must proceed against the polarization due to Methyl substituent.
83%
100%
Me H H H Ph Me Me Me
63%
73%
Ph Me Ph H
68%
Shanghai, China
Bromonium ion origin of the anti (trans) selectivity first suggested by Roberts, JACS 1937, 59, 947
Reduction of the Hg–C bond
R Hg X NaBH4 R Hg H R H
H CO2R Hg H O O CO2
nonstereoselective radical chain process
Formate is an excellent source of hydride ion for late transition and heavy main-group metals
Ad
Br3-
C Br C
C
Ad

中科院上海有机所研究生课程：氟化学-含氟精细化工产品_图文

中科院上海有机所研究生课程：氟化学-含氟精细化工产品_图文
本方法主要用于含氟芳香族化合物的制备中，如： Be Used in the Preparation of F-aromatics
7．
2）
杂环上氟化
3 电解氟化（Electrochemical Fluorination） 3M公司
三氟醋酸 CF3CO2H 溶剂，化工原料
二氟乙酸 CHF2CO2H
• b，氢键和电子作用 • c，立体电子效应和构象 • d，代谢稳定性和反应中心的调整 • e，生物等位体模拟 • f，基于机理的“自杀性”抑制
代谢稳定性和反应中心的调整
阻止胆固醇吸收药物 ：
SCH 48416 SCH 58235
疗效提高50倍
埃博霉素（Epothilone）
生物等位体模拟
抗HIV药物 抑制反转录酶的功能
中国专利，CN Pat.: ZL98110687.9
调聚醇： H(CF2CF2)nCH2OH n=1，四氟丙醇，CD-ROM 清洗剂
齐聚法(ICI)
4 氟气氟化法 Fluorinated by Fluorine Gas 全氟奈烷，Perfluorodecalin 氟化石墨, Graphite Fluoride
5 利用含氟中间体进行化学转化 Prep. by fluorinated synthon
三氟乙酰乙酸乙酯 （ETFAA） Rohm-Haas
吸入式麻醉剂 Inhalation Anaesthetics 麻醉剂： C．H类： 可燃性，手术室爆炸，着火。 F醚类： 不可燃 体内代谢少，副作用少， 生效快，苏醒快。
含氟精细化工产品
脂肪族 (Aliphatics )：
芳香族 (Aromatics)： 氟（甲）苯类；三氟甲苯类；卤代氟苯类；硝基氟笨类 ；氟苯胺类；氟苯酚类；氟苯甲醛类；氟苯甲酮类；氟 苯甲酸类；氟苯甲酰氯类；氟苯甲氰类；氟苯甲醚类； 氟苯甲酰胺类；双三氟甲基苯类；三氟甲基苯基醚类； 二氟甲基苯基醚类；三氟甲基苯基硫醚类及含氟杂环类 如：三氟甲基吡啶及其衍生物类；含氟吡啶及其衍生物 类等十几个大类，上千个品种。欧，美，日等大部分已 产业化。

中科院上海有机所

中科院上海有机所
对国内外学术界的影响
推动国内有机化学研究的发展
促进了国内外学术交流与合作
培养了众多优秀的有机化学人才
引领国际有机化学研究的前沿
对国家和社会发展的贡献
推动科技创新：中科院上海有机所的科研成果为国家的科技创新做出了重要贡献，推动了相关领域的发展。
添加项标题
培养人才：该所培养了大量的优秀人才，为国家的科技事业提供了强有力的人才保障。
Thank you
学院
感谢观看
有机功能材料与器件
提升科研水平和能力措施
加强人才培养和引进：提高科研人员的素质和水平，吸引优秀人才加入
加大科研投入：增加科研经费和设备投入，提高科研水平和能力
加强国际合作与交流：与国际先进水平接轨，提高科研水平和能力
推动科技成果转化：将科技成果转化为实际应用，推动经济发展和社会进步
推动科技成果转化和应用
添加项标题
促进经济发展：该所的科研成果在医药、农业、环保等领域得到了广泛应用，为国家的经济发展做出了贡献。
添加项标题
提高国家科技实力：中科院上海有机所的科研成果在国际上具有较高的影响力，提高了国家的科技实力和国际地位。
添加项标题
章节副标题
国际合作与交流
与国际知名科研机构的合作
与哈佛医学院的合作：共同开展生命科学和医学领的研究项目
合作交流：与国内外众多高校和科研机构建立了广泛的合作关系，促进了科研成果的转化和应用。
未来展望：中科院上海有机所将继续保持其科研实力和领先地位，为国家的科技发展做出更大的贡献。
对未来发展的展望和建议
拓展研究领域，加强前沿科学探索
推动科技成果转化和应用
加强国际合作与交流，提升国际影响力
培养和引进优秀人才，提升研究水平

Lecture1上海有机所课件

CH3(CH2)7CH=CH(CH 2)7COOEt Oleate
NaBH4 + AlCl 3 Diglyme
RR'CH=CH2 + B2H6
High temperature Long reaction time
CH3(CH2)7CH=CH(CH 2)7CH2OH
H. C. Brown et al. JACS, 1956, 78, 2582.
2 1 0
2 1 0
-180
-90
0 (Deg)
90
180
-180
-90
0 (Deg)
90
180
Shanghai, China
烯烃的反应-烯烃构象分析
A-1,3 interactions
(Z)-2-hydroxy-3-pentene
5 4
The Torsional Energy Profile
E (kcal/mol)
• Chemoselectivity • Regioselectivity • Stereoselectivity
Control Elements of selectivity for all reactions Steric & Electronic Factors Stereoelectronic Considerations Associative Substrate-Reagent Interactions
O H Me H H H H O H H H H O Me O Me H H
H
Me
New destabilizing effect
K. Houk, JACS 1987, 109, 6591-6600.

中科院上海有机化学研究所-氟化学研究生课程课件

OH
HO HO OH
F
HO
OH
Thrombin inhibitor( stroke)
Ki (nM)
N
N
O N O 0.27 N H N NH2
H
N H H
oxidation
N
N
O N O N H N NH2
F
F
N H
0.042
J. Med. Chem., 2003, 46, 461-473
2) Fluorine may also be employed as a leaving group in addition-elimination processes
含氟生物活性物质
卿凤翎
自然界：
• 有机氟化合物几乎不存在： 12
• 无机氟化合物
氟化钙（萤石）：CaF2
我国是世界上萤石储量大国，探明储量占世界总 储量的三分之一 。
Cover Story Fabulous Fluorine
Chemical & Engineering News
Volume 84, Number 23: June 5, 2006
5) Fluorine has been employed as a replacement for both hydroxyl and hydrogen Difluoromethylene units have been employed as isosteric replacements for oxygen In fact, no other functional group that can replace oxygen matches so well the steric and electronic demand of oxygen.

中科院上海有机所研究生课程：氟化学-含氟精细化工产品74页PPT


去甲基化
OMe
OMe
去甲基化
去甲基
OH
阻止胆固醇吸收药物：
SCH 48416 SCH 58235
疗效提高50倍
N O
F
去甲基化
埃博霉素（Epothilone）
N
S
氧化
O
O
OH
13
X
12
X = CH3 X = CF3
O OH
生物等位体模拟
Cl O
N
O
H
Efavirenz 依发韦仑
F
F O
N
O
H
抗HIV药物 抑制反转录酶的功能
OH
氟代亚甲基多巴胺衍生物 胺氧化酶抑制剂
2) 含氟医药
抗菌素bacteriophage 和 抗生素antibiotics
诺氟沙星Norfloxacin（氟哌酸）
O
F
CO2H
N
N
N
Et
环丙沙星ciprofloxacin；洛美沙星 Lomefloxacin；
左氧沙星Levofloxacin； 依诺沙星Enoxacin
H
OH
O COCH2OH
H
F O
含氟吸入式麻醉剂 Inhalation Anaesthetics 异氟醚 Isoflurane CF3CHClOCHF2 地氟醚 Desflurane CF3CHFOCHF2 七氟醚 Sevoflurane （CF3）2CHOCH2F
1．
1) 模拟效应
2) 脂溶性和渗透性
3
3) 电子效应
4
4) 阻塞效应
2， 氟化工产品的分类 Classification of fluorochemicals

上海有机所合成讲义第7讲

Dunitz Tetrahedron 1974, 30, 1563.
• Steric Effects
ii) Diastereoselectivity
• Exocyclic Enolates
• Endocyclic Enolates
'a 'e e
a
a e e' a'
iii) Other Conformationally Inflexible Systems
• Z-烯醇硼盐的制备
• E-烯醇硼盐的制备
E-enolates very accessible using tbutylthiol esters
E-enolate Masamune Tetrahedron Lett. 1979, 2225.
More Examples
与硼试剂结构及条件相关。
Brown J. Org. Chem. 1992, 57, 499 and 2716.
C. Stereoselectivity
i) 控制因素
• Stereoelectronic Effects
- The attacking electrophile must obey the principle of maximum overlap of
the participating orbitals by perpendicular approach to the plane of atoms which constitute the enolate (enol) function.
• Origin of diastereoselectivity
For the alternative enantiomer
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历 史
人才队伍建设
回
顾
45岁以下的正高级技术人员超过70%
专业技术人员分布情况
全国百篇优博12年来入选 10 篇
正高级
副高级
中级
战 略
初级及以下
布
局
与
总
体
目
标
640 441
所
地
合
作
情
况 介
.
5
绍
历 史
人才队伍建设
回
顾
百人计划
中国科学院院士
战
略 布
国家新世纪百千万人才工程
局 与
640
总 体
国家杰出青年基金
况 介 绍
学计合算成机联技合术实的验研室究以与及应中用科；合有.臣机化学公结司构等研究与分析测试新技术。
3
历
史
历史回顾（1998-2010）
回
顾
创新二期（全面推进）
建设世界有机化学的重要研究基地、中国有机化学的研究中心以及中国有机化学家的摇篮。
“三六八一”方案：三大领域、六大研究方向、八大学科和一个高技术化学产业群
.
8
历 史 回
顾 现代生物技术与先进工程放大技术相结合的 千吨级红霉素发酵生产新工艺
湖北宜都东阳光生物制药有限公司试生产成功（372立方米发酵规模）； 新工艺每年可净增利润2-3亿元。
创新一期（试点） 1958-1966年 向科学进军，任务带学科
围绕生命有机化学、金属有机化两学弹、一现星代关键有材机料合成化
学和氟有机化学等优势学科领域人的工基合成础牛研胰究岛和素应用开
1990s
2000s
2010s
2020s
创新三期（跨域、持续发展）
1977-1998年 迎来科学春天，基础研究全面加强 围绕人口与健康、资源与环境和新材料等领域中的 基本有机形成化了学“科二学经与二纬技二术辅问助题”的，完更整加学关科注体系国家战略
1950s
1960s
1970s
1980s
1990s
2000s
2010s
2020s史回顾（1950-1998）
回
顾
1966-1977年 文革十年，科研工作受到严重冲击
国家战略资源研究
锂同位素、稀有和贵金属萃取与分离等
航天、航空关键材料
1950-1958年 以天然产物化学和高分子化学建所
药物和高分子材料合成为重点
2010s
2020s
创新三期（跨域、持续发展）
围绕人口与健康、资源与环境和新材料等领域中的 基本有机化学科学与技术问题，更加关注国家战略 需求、更加重视学科前沿与国家战略需求的结合， 形成 “三横” “三纵”的发展战略格局。
所
地
合
作 情 况
三横：化学生物学、化学转化方法学、有机新材料创制科学
介 绍
三纵：基础. 研究、高技术研究、产业化研究 4
绍
历 史 回
顾 现代生物技术与先进工程放大技术相结合的 千吨级红霉素发酵生产新工艺
战 略 布 局 与 总 体 目 标
通过遗传改造，将化学与生物合成技术结合，有效组分红霉素A提高20%以上， 消除了无效组分； 酵价比提高25-30%, 工艺水平达到国际先进；
8 X Integration Cassette
Ery: CI E BI BIII F 5 G BII CIII CII AIII
AII
AI BIV BV CVI BVI CIV CV BVII K
M acintosh PICT
所 im age form at
地 合
i
s
n
ot
sup
ported
作
情
况
介
绍
我国是世界红霉素生产第一大国 (5000吨/年)
1998-2010年 知识创新工程13年 坚持两个面向、两个加强，努力做出三性贡献，争创四个一流
战
略
布
局 与
1990s
总
体
目
标
2000s 创新一期（试点）
围绕生命有机化学、金属有机化学、现代有机合成化 学和氟有机化学等优势学科领域的基础研究和应用开 发进行前瞻部署，努力建设国际一流的有机化学研究 机构和国内医药化工行业可依托的国家级研究所。
1990s
2000s
2010s
2020s
1958-1966年 向科学进军，任务带学科 两弹一星关键材料
1977-1998年 迎来科学春天，基础研究全面加强
核燃料萃取剂、含氟材料、高能燃料与炸药、有机温控涂层，建立中试基地
人工合成牛胰岛素
标志着世界上人工合成蛋白质的时代开始
甾体化学与甾体药物
七步法制备可的松、炔诺酮、甲地孕酮
天然产物、生物催化、糖化学 香精香料、生物碱、大蒜素、石油深度脱蜡、代血浆等
.
2
历
史
历史回顾（199580-21091908）
回
顾
创新二期（全面推进） 1966-1977年 文革十年，科研工作受到严重冲击
1950-1958年
国家战略资源研究
建设世界有机化学的重要研究基地、中国有机化学的研究中心以及中国有机化学家的摇篮。
发进行前瞻部署，努力建设国甾际体一化流学的与有甾体机药化物学研究 机构和国内医药化工行业可天依然托产的物、国生家物级催化研、究糖所化学。
天然有机化需学求、、生更物加有重机视化学学科、前金沿属与有国机家化战学略、需有求机的氟结化合学，、 元素有机化形学成、“物三理横有”机“化三学纵、”分的析发化展学战和略计格算局机。化学
F40、F46、F246、含氟聚氨酯、聚全氟苯、全氟离子交换树脂、 电镀铬雾抑制剂F53、氟碳代血浆等
导航陀螺仪用氟氯油、氟溴油、高空摄影胶片材料、液晶材料等
抗生素、甾体药物、有机玻璃、有机硅、尼龙
战
略
布
局
1950s
与
总
体
目
标
所 地 合 作 情 况 介 绍
1960s
1970s
11-9-30工程
1980s
所
地 合
成确立定中六国个科主学要院研有究机方合向成：工环程境研友究好中有心机、合上成海化有学机；所手人国性工防工合有程成机；酵化生母命丙过氨酸转移核糖核酸、天花粉蛋白的研究、抗疟
作 情
学程研重究要中化心学；物三质维包药括物中研药究现中代心化、；联有合机利新华材S料IO研C究研；究新重室药要、青沪化蒿港工素化过、程航中天特种功能材料、推进剂材料、电刷镀技术
航天、航空关键材料
“三六八一”方案：三大领域、六大研究方向、八大学科和一个高技术化学产业群 以天然产物化学和高分子化学建所
药物和高分子材料合成为重点1998-2010年 知识创新工程13年
坚持两个面向、两个加强，努力做出三性贡献，争创四个一流
战
略
布
局
1950s
与
总
体
目
标
1960s
1970s
1980s
目
标
441
国家基金委“创新群体”
中科院“国际合作伙伴计划”
所
地
合
作
情
况 介
.
绍
高层次 人才
6
历
史 回
中科院有机氟化学重点实验室
顾
➢ 中国科学院院士3人 ➢ 研究员10人 ➢ 副研究员2人
战
略
布
局
与 总
➢ 基础有机氟化学研究
体
目 标
➢ 应用有机氟化学研究
➢ 国防需求有机氟材料研究
所
地
合
作
情
况 介
.
7