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天然产物全合成实例优秀课件

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有机化学有机合成ppt课件

有机化学有机合成ppt课件
16
合成路线：
浓 HNO3
浓H2SO4
Br
H2 Fe NO2
NH2 Br
Br2
NaNO2 H3PO2
Br
Br H2SO4 H2O
Br
Br
NH2
17
例四：用苯和二个或二个碳以下的有机原料和无机试剂合成：
OH + N Cl-
逆合成分析：
OH + N Cl-
O
N
OH N
O + HCHO + HN(CH3)2
H+
CH2OH
32
例十一 用苯，苯甲酸和五个碳以下的简单有机原料合成：
Ph O
O Ph
33
逆合成分析：
Ph O
O
Ph CHO
+ PhCH2CH2MgBr
OH Ph
CH2OH
PhCH2CH2Br
Br + CH2O
PhCH2CH2OH
O PhMgBr +
34
合成路线:
Br2
Mg Br anhydrous
7
（3） 碳架的重组；
碳架重组的反应是各种重排反应，包括： *1 Wegner-Meerwein 重排； *2 频哪醇 (Pinacol) 重排； *3 异丙苯氧化重排； *4 Bechmann 重排； *5 Favosky 重排； *6 Baeyer-Villiger 氧化重排； *7 Hofmann 重排; *8 联苯胺重排; *9 Benzilic acid重排;
H2O OH
Br Mg/I2
无水醚
H+
O CH3I O
O
OH
23
例七 用不超过二个碳的简单有机原料或苯合成下列化合物： O

天然产物化学的全合成

天然产物化学的全合成

R. B. Woodward的贡献: (1). 将物理方法用到有机化学：UV，IR，x-Ray (2). 将反应机理的电子理论用于解决结构和合成。 (3). 全合成工作： (A). 能判断一项任务是否能实现，有细致周到的计划。
(B). 将合成目的放在研究新反应之前。
(C). 先形成一个环状体系，以确定功能团的位置和立 体化学。 (D). 常选择一个由天然有机物降解而成的中间物作为 合成路线的中间体。
二. 全合成发展过程（四位化学家）：
Wohler：1827年尿素的人工合成。合成的历史开端。 Robinson (1947年诺贝尔化学奖)：有机结构电子理论的 发展和逐步完善 。1917年脱品酮 (tropanone) 全合成。全合 成的开始。 Woodward (1965年诺贝尔化学奖)：1944年合成了奎宁 (quinine)，1954年全合成马钱子碱(strychnine)，两项工作 是重要里程碑，1973年又与Eschenmoser合作实现了维生 素B12的人工合成。复杂结构天然产物全合成 。 Corey (1990年诺贝尔化学奖 )：逆合成分析法和合成子 概念，为现代合成化学理论和方法的理性化认识和天然产 物化学合成的广泛、深入开展奠定了基础。
三.合成实例
1.Woodward的利血平（reserpine）合成路线：
O O + O MeOOC Br HO
d
6 8 5
OH
b
H
a
O
H H OH
c
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH OH O
O
H H
H H
MeOOC
O OH O
f
H MeO
O H H H
e
OH H H
g

天然产物全合成(共10张精选PPT)

天然产物全合成(共10张精选PPT)

有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
7
紫杉醇(Taxol)于1992年被美国FDA批准作为抗晚期癌症治
疗的新药，它是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药。
紫杉醇
(Taxol )
有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
9
西加毒素(Ciguatoxin)是一种神经毒素，由剧毒纲比甲藻产生 , 通过食物链传递而蓄积于各种珊瑚鱼体内。人类误食了含有西加毒素 的珊瑚鱼即引起中毒。中毒后会出现头晕、恶心、呕吐、腹痛、腹泻 等症状，严重者可导致脱水休克 。
KC.Nicolaou教授等人 历经12年完成了它的合成
有机合成化学与路线设计
第六章 天然产物全合成实例
5
马钱子碱(Strychnine )是从马钱子科植物番木鳖的种子中提 取的一种生物碱，可引起中枢神经系统的兴奋。主要用于风湿顽 痹，麻木瘫痪，跌扑损伤，痈疽肿痛；小儿麻痹后遗症，类风湿 性关节痛 。
中毒后麻会出萨现诸头晕塞、州恶心C、ap呕e吐C、o腹d痛湾、腹一泻等次症赤状，潮严重使者1可4导条致脱鲸水鱼休死克 亡。 ，许多人得病 。
小儿麻痹后遗症，类风湿性关节痛 。
例如，1987年麻萨诸塞州Cape Cod湾一次赤潮使14条鲸鱼死亡，许多人得病 。
赤潮是由于海洋局部富营养化后藻类大量繁殖形成的生态破坏现象，可使赤潮区域海水呈红色、棕色或绿色。
马钱子碱 (Strychnine )
(Strychnine )取的一种生物碱，可引起中枢神经系统的兴奋。
赤潮神经毒素Brevetoxin B 是一些藻类产生的,它和其他一些毒素被认为是大量鱼死亡的原 因，人食用这类鱼后也会中毒。
有机合成化学与路线设计
紫杉醇(Taxol)于1992年被美国FDA批准作为抗晚期癌症治疗的新药，它是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药。

2010年：第十三章 天然产物的全合成

2010年：第十三章 天然产物的全合成

不饱和醛与Me α,β-不饱和醛与 3SiCH2CH=N-t-Bu反 β 不饱和醛与 反 应合成α β γ δ 双重不饱和的醛化合物 应合成α,β,γ,δ-双重不饱和的醛化合物
八 甾体化合物的全合成
CO2Me
CO2Me
i K2Cr2O7/H ii CH2N2 O
+
H i H2,Pt
H
CO2Me
H
3) RuCl3-NaIO4
O H 1) HS(CH2)3SH,BF3.OEt2 OHC 2) HC(OMe)3,TsOH H H MeO2C H 1) HgCl2,CaCO3 2)O2, Rosebeagel HOO OHC HO2C H O HClO4 O H O O O H MeO H S S H
O O O O Me2S+CH2CO2Et O OMe MeO 1) KOH/MeOH 2) NaBH4,EtOH/CH2CH2/H2O 3) TsOH/Ph-CH3 4) Ph2CHOH,TsOH/PhCH3 O N O O Br2CNOH,NaHCO3 MeO OH O O NH2 CO2H NaNO2,CH3CO2H/THF/H2O O O O MeO OMe OMe OMe OMe Br CO2CHPh2 MeO OMe O N O HCl/MeOH/CH3NO2 O MeO OH O Tetrahedron Lett., 1986, 27:3099. Cl CO2H Ra Ni,CH3OH/H2O/CH2Cl2 OMe MeO OMe OMe OMe MeO O O CO2CHPh2 LDA/THF,HCl/THF CO2Et OMe OMe O O CO2CHPh2 MeO OMe OMe BF3.OEt2/CH3NO2 O CO2Et O O O

《天然产物综述》课件

《天然产物综述》课件
其他生物活性机制：通过抑制病原体活性、调节生理功能等方式实现其他生物活性 作用。
05 天然产物的应用与开发
CHAPTER
在食品工业中的应用
天然食品添加剂
利用天然产物如植物提取物、微生物代谢产物等作为食品添加剂， 如天然色素、香精、防腐剂等，以提高食品的感官品质和延长保质 期。
功能性食品
利用天然产物的生物活性，开发具有特定功能如抗氧化、降血糖、 降血脂等的保健食品，满足消费者对健康的需求。
详细描述
单糖是最简单的糖类化合物，是构成多糖的基本单位。低聚糖由2-10个单糖分子脱水缩合而成，具有 调节免疫、改善肠道功能等作用。多糖是由多个单糖分子聚合而成的大分子化合物，具有抗病毒、抗 肿瘤、抗炎等生物活性。
脂类化合物
总结词
脂类化合物是天然产物的重要组成部分 ，主要包括脂肪酸和甘油酯等。
VS
《天然产物综述》ppt课件
目录
CONTENTS
• 天然产物的定义与分类 • 天然产物的提取与分离 • 天然产物的化学组成与结构 • 天然产物的生物活性与功能 • 天然产物的应用与开发 • 天然产物研究的发展趋势与展望
01 天然产物的定义与分类
CHAPTER
天然产物的定义
总结词
天然产物是指自然界中产生的、未经加工或仅经过初步加工 的物质。
黄酮类化合物的提取与分离
采用溶剂提取法和色谱分离法，从植物中提取黄酮类化合物，如芦丁、槲皮素 等。
挥发油的提取与分离
采用溶剂提取法和蒸馏分离法，从植物中提取挥发油，如薄荷油、丁香油等。
03 天然产物的化学组成与结构
CHAPTER
糖类化合物
总结词
天然糖类化合物主要包括单糖、低聚糖和多糖，具有多种生物活性。

紫杉醇有机全合成PPT课件

紫杉醇有机全合成PPT课件
美国加利福尼亚大学圣迭戈分校Kyfiacos Costa Nicolaou教授领导的研究小组1994年1O月报了一 条紫杉醇全合成的路线-1 "J。Nicolaou法采非常简 明的会聚式合成战略，先分别得到含六元的A环化 合物和c环化合物，然后通过反应将A环与C环连接 起来并形成在其中间的含有8元环的B环，这样就 得到了含有ABC环的化合物，最后完成D环的构建 并连接上侧链。
❖ ② 完成了紫杉烷骨架的构建； ❖ ③ 首次合成紫杉烷类化台物taxtusin； ❖ ④成功地半合成紫杉醇，并用于工业化生产； ❖ ⑤发展了可定量转化的环氧醇裂解反应，用于合成
种种含双环[5、3、1]骨架的有机分子 D]；@完善 并丰富了Chart重排反应和Dieckmann环化反应。
25
二、Nicolaou全合成路线(1994)
33
verhenon
34
五、 Kuwajima全合成路线(1998)
日本东京科技研究院Isao Kuwajima教授领导 的紫杉醇全合成研究小组采用了A+c—Ac—ABc —ABcD的会聚法合成路线 ∞ ，其类似于Nico— laou法和Danishefsky法。由
35
由炔丙醇(propargyl alco—ho1)为起始物经过 16步反应制备了含A环体系的化合物39，再与含 c环结构的化合物4O偶合得到含AC环的化合物4l、 42，化合物42通过一个新颖的环化反应完成八元 B环的构建从而得到含ABC环骨架的化合物43， 进一步反应可得到化合物44、45，通过环丙烷中 问体在化合物45中引人C一8位甲基得到化合物 46，在通过一系列引人保护基团完成c一1O位乙 酰化得到化合物47，再通过臭氧化等反应完成含 氧D环的合成。最终制备出baccatin III(2)和紫杉 醇(1)(图8)。

天然产物全合成实例

天然产物全合成实例

尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性．但有两个缺 点：一是来源有限，二是溶解度低。一定的水溶性对抗癌 药物是非常重要的，而紫衫醇几乎完全不溶于水。正是这 个原因使对紫杉醇的研究在随后的10年中几乎完全停顿。 但是，紫杉醇促进小管蛋白聚合为对热和钙稳定的微管、 并以非共价键化学计量地与聚合的微管而不是与小管蛋白 的亚基结合，从而可防止细胞分裂并促进细胞死亡。这一 重大发现使得紫杉醇的研究成为药物化学界研究的热点。 1978一1982年，美国对紫杉醇进行了大量的临床前研究。 同时紫杉醇的剂型这一非常困难的问题也得到了解决.
由于紫杉醇是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药，目前的售 价为140美元/30g左右，平均每例病人的治疗费至少要 2000一4000美元。
11.2.1 紫杉醇的发现及历史
l961年,美国北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的Monroe Wall博士发现，西部红豆杉树皮的提取物在KB细胞株的 试验中显示很强的细胞毒活性。1969年,他们分离到足够 量的活性物质一一紫杉醇。紫衫醇能用Zemplen醇解法分 解为可结晶的两个部分。通过对该两个化合物即对溴苯甲 酸衍生物(1)和双碘乙酸酯衍生物(II)的X射线单结晶衍射 分析．紫杉醇的结构得到最后确定。紫杉醇的结构研究结 果于1971年首次发表.
11.2.2 紫杉醇的化学合成
(1)由浆果赤霉素III(baccatin)的半合成
由于浆果赤霉素III(baccab inIII)和l0—脱乙酰浆果亦 霉素III(10—deacetylbac—catin)在植物中的合量相对较高， 因而将其转化为紫杉醇的工作可以大大地改善紫杉醇供应 短缺的情况。
尽管紫杉醇与浆果赤霉素的差别仅仅是一个简单的酰化 反应，但是由于浆果赤霉素进行酰化时，13位羟基周围 的立体位阻，使得反应较为困难。
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天然产物全合成实例
2021/2/25
有机合成
1
本书经过前13章的讨论，无论是有机合成反应，还是 合成路线设计的方法已介绍过了。最后一章，我们用3个 天然产物全合成的实例，作为对前述知识综合应用，使读 者更深人体会所学的知识 1.1 除虫菊酸的合成
除虫菊酸[(+)-trans—chrysanthemic acid]是一种单萜 酸，结构上是环丙烷上含有反式的取代基。
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有机合成
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有机合成
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尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性．但有两个缺 点：一是来源有限，二是溶解度低。一定的水溶性对抗癌 药物是非常重要的，而紫衫醇几乎完全不溶于水。正是这 个原因使对紫杉醇的研究在随后的10年中几乎完全停顿。 但是，紫杉醇促进小管蛋白聚合为对热和钙稳定的微管、 并以非共价键化学计量地与聚合的微管而不是与小管蛋白 的亚基结合，从而可防止细胞分裂并促进细胞死亡。这一 重大发现使得紫杉醇的研究成为药物化学界研究的热点。 1978一1982年，美国对紫杉醇进行了大量的临床前研究。 同时紫杉醇的剂型这一非常困难的问题也得到了解决.
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有机合成
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11.2.2 紫杉醇的化学合成
(1)由浆果赤霉素III(baccatin)的半合成
由于浆果赤霉素III(baccab inIII)和l0—脱乙酰浆果亦 霉素III(10—deacetylbac—catin)在植物中的合量相对较高， 因而将其转化为紫杉醇的工作可以大大地改善紫杉醇供应 短缺的情况。
1950年左右，在非洲大量种植除虫菊．并研究其作为 杀虫剂的机理。其主要
有效成分除虫菊素(pyrethrin)为下列化合物的酯类：
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有机合成
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这类化合物的特点是：对害虫击倒力强．杀虫作田快， 广谱性，易绛解，对高等动物及鸟类低毒，使用安全，因 而不污染环境。
日前市场上销售的是这类化食物的类似物、如戊二烯拟 除虫菊酯(nes—methrin)、丙烯拟除虫菊(a11etthr in)等都 是化学合成的产品：
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有机合成
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有机合成
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Taxotexe在某些试验中显示优于紫杉醇的生物括性， 该药目前在法国进行临休试验.
紫杉醇的半合成研究与直接从植物提取紫杉醇的力法相 比较主要有下面两个优点：①浆果亦霉素和10—脱乙酰 浆果赤霉素在植物中的含量远远高于紫杉醇。从文献上发 表的结果来看，浆果赤霉素最好的提取收率6倍于紫杉醇 的收率；半合成紫杉醇的研究可以使紫杉醇侧链具有很 大的变化性。Taxotexe的合成就是一个很好的例子。这 样就有可能在将来发现更强活性的紫杉醇衍生物。
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有机合成
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(4)利用已知具有环丙烷结构的起始物
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有机合成
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以下为一条除虫菊酸的合成路线
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有机合成
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11.2 紫杉醇的合成
紫杉醇(taxol)是阿霉素和顺铂之后最热点的新抗癌药, 已于1992年底被美国FDA批准作为抗晚期癌症的新药上 市。紫杉醇在肿瘤的治疗药物种代表了一类新的、独特的 抗癌药物.它的抗癌机制与其他的抗癌机制不同。它的主 要作用是通过促进极为稳定的微管聚合并阻止微管正常的 生理性解聚，从而导致癌细胞的死亡,并抑制其组织的再 生。
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有机合成
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有机合成
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紫杉醇是20世纪70年代初从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离得到的。由于该树是一种生长缓 慢的矮小灌木，紫杉醇主要在其树皮中，其含量平均为 0.015％、提取收率平均为0.01%。因此，为供试验及临床 所需，必须砍伐，剥取树皮,这必然破坏自然环境与生态 平衡，并将导致资源枯竭。显然后来从红豆杉的草叶部分 分离得到紫杉醇的前体桨果亦霉素3(baccatin)，以供半合 成紫杉醇，但紫杉醇仍然供不应求，限制了对它用于癌症 的治疗研究。因此，为了增加紫杉醇的来源，世界各国都 在加紧对紫杉醇及其衍生物的开发研究。
由于紫杉醇是治疗乳腺癌和卵巢癌的特效药，目前的售 价为140美元/30g左右，平均每例病人的治疗费至少要 2000一4000美元。
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有机合成
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11.2.1 紫杉醇的发现及历史
l961年,美国北卡罗来纳州三角研究所(RTI)的Monroe Wall博士发现，西部红豆杉树皮的提取物在KB细胞株的 试验中显示很强的细胞毒活性。1969年,他们分离到足够 量的活性物质一一紫杉醇。紫衫醇能用Zemplen醇解法分 解为可结晶的两个部分。通过对该两个化合物即对溴苯甲 酸衍生物(1)和双碘乙酸酯衍生物(II)的X射线单结晶衍射 分析．紫杉醇的结构得到最后确定。紫杉醇的结构研究结 果于1971年首次发表.
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有机合成
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(2)紫杉醇化学全合成
合成紫杉醇这一复杂的天然分子是有机合成化学家所 面临的挑战.全世界共有40多个一流的研究小组从事紫杉 醇的全合成工作，主要分为两种合成战略：①线战略，即 由A环到ABC环和由C环到ABC环；②会聚战略，即由A 环和C环会聚合成ABC环：
尽管紫杉醇与浆果赤霉素的差别仅仅是一个简单的酰化 反应，但是由于浆果赤霉素进行酰化时，13位羟基周围 的立体位阻，使得反应较为困难。
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有机合成
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有机合成
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Potier首先用肉挂酸对浆果赤霉素进行酰化，然后利 用温和羟基氨基化反应得到紫杉醇，尽管该反应的立体选 则性和区域选择性较差，但是，他们却利用该反应从l 0—脱乙酰浆果赤霉素III合成了紫杉醇衍生物Taxotexe：
2021/2/25
有机合成
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由于种植条件限制，除虫菊酯的产量有限，有效成分的 含量也较低、同时受结构上的影响，不耐光和热，残效期 极短，长期以来仅作家庭卫生杀虫剂.
合成除虫菊酯的关键也在于合成除虫菊酸。有多种方法， 例如：
〔1)以卡宾或硫的叶立德与双键加成：
2021/2/25
有机合成
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(2) 利用有机金属作为分子内亲核性取代反应： (3) 由α—卤代环丁酮在碱处理下作Farvoskii重排反应：