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第十章羧酸及其衍生物【教学重点】羧酸及其衍生物的化学性质、丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯在合成上的应用。
【教学难点】诱导效应、酰基上的亲核取代反应机理。
【教学基本内容】羧酸的结构；羧酸的制备方法；羧酸及其衍生物的物理性质；羧酸的化学性质——羧酸的酸性及影响酸性强度的因素（诱导效应、共轭效应和场效应）；羧酸衍生物的生成；羧基的还原反应；脱羧反应；α-氢原子的卤代反应。
羟基酸的制备方法（卤代酸水解、羟基腈水解、Refomatsky反应）、羟基酸的化学性质——酸性、脱水反应、α-羟基酸的分解。
羧酸衍生物的化学性质——酰基上的亲核取代反应（水解、醇解、氨解）及其反应机理；还原反应；与Grignard反应；酰胺氮原子上的反应（酰胺的酸碱性、脱水反应、Hofmann降解反应）。
乙酰乙酸乙酯的制备方法（Claisen酯缩合）；乙酰乙酸乙酯的化学性质——酮式-烯醇式互变异构、酸式分解和酮式分解；乙酰乙酸乙酯在合成上的应用。
丙二酸二乙酯的制备及在合成上的应用。
Ⅰ目的要求羧酸是含有羧基(—COOH)的含氧有机化合物，我们平常所说的有机酸就是指的这类化合物。
所谓羧酸衍生物，包括的化合物种类很多，诸如羧酸盐类、酰卤类、酯类(包括内酯、交酯、聚酯等)、酸酐类、酰胺类(包括酰亚胺、内酰胺)等都是羧酸衍生物，有人甚至把腈类也包括在羧酸衍生物的范围之内。
其实，比较常见的而又比较重要的是酰卤、酸酐、酯和酰胺这四类化合物。
羧酸盐与一般无机酸盐在键价类型上没大区别，不作专门介绍。
至于腈类，将放在含氮化合物中加以介绍。
这四类化合物都是羧酸分子中，因酰基转移而产生的衍生物，所以又叫羧酸的酰基衍生物。
羧酸及其衍生物RCOL(L：－OH、－X、－OOCR′、－OR′、－NH2)在许多重要天然产物的构成以及在生物代谢过程中均占有重要地位。
本章将以饱和一元脂肪酸为重点，讨论羧酸及其衍生物的结构和性质。
鉴于乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯在有机合成上的重要地位，本章作概括介绍。
药用天然产物全合成 - 合成路线精选在当今社会，人们对健康的重视程度日益提高，对药用天然产物的需求也越来越大。
药用天然产物是指从天然植物、动物或微生物中提取的具有药用价值的化合物，其来源自然、含量丰富、效果明显。
然而，由于天然产物的含量一般较低，提取困难，以及在纯度、稳定性和效力方面存在局限性，因此人们对药用天然产物全合成的研究日益增多。
在全合成药用天然产物的研究领域，合成路线的设计和精选显得尤为重要。
合成路线的设计涉及到从简化的原料开始，经过多步反应，最终得到目标化合物的过程。
优秀的合成路线应当具有高效性、高收率、低成本、稳定可控、环境友好等特点。
在选择合成路线时，应当优先考虑以下几个方面：1. 定位于目标化合物的结构特点，以及结构改造的难易程度。
2. 合成途径的可行性和可操作性。
3. 合成途径所需试剂和条件的可获取性和可操作性，是否会引入有毒、难处理的中间体或副产物。
4. 合成途径的收率、原子效率以及废弃物处理。
接下来，我将通过从简化的原料开始，逐步进行深入研究，为您介绍某种主题的合成路线。
第一步：从某种简化的原料出发，进行反应A，得到中间体X。
中间体X具有一定反应活性，容易进行进一步的转化和改造。
第二步：对中间体X进行反应B，得到中间体Y。
在该步骤中，需特别注意反应条件的控制，以避免副反应的发生，并保证高收率。
第三步：对中间体Y进行反应C，得到目标化合物Z。
在该步骤中，可以选择不同的合成途径，以达到最佳的合成效果。
经过以上步骤的设计和优化，得到了一个高效、高收率、低成本的合成路线，从而成功地合成了目标化合物Z。
这种合成路线的设计和精选，将为药用天然产物全合成提供重要的范例和启发。
个人观点和理解：在进行药用天然产物全合成研究时，合成路线的设计和精选非常重要。
合成路线的选择应当以简化的原料为出发点，以高效、高收率、低成本为目标，经过多次反应得到目标化合物。
还应当考虑到合成途径的可行性、可操作性、废弃物处理等方面。
天然产物全合成学院:化学化工学院系别：化学系姓名：***学号：**************简介：天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。
这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展。
天然产物全合成也是发现、发展新医药等功能物质的重要途径，在医药健康、生命、材料以及能源等科学领域具有广阔的应用前景。
天然产物全合成是以天然产物(源自植物、动物或微生物的有机化合物)为目标分子，通过设计研究合成策略、路线和方法，从简单原料出发实现其化学合成。
研究内容主要包括：(1)高效、简捷和高选择性合成策略；(2)不对称(特别是催化不对称)合成策略；(3)选择廉价、易得的天然产物为原料，研究简捷、高效的半合成策略；(4)目标分子生物活性、结构多样化导向的合成策略；(5)针对目标分子关键结构(或骨架)的合成方法学研究，实现其形式合成；(6)生物催化和仿生合成。
关键词：天然产物、全合成、前言：天然产物全合成是一项难度大、耗资多、周期长、见效慢的工作，需要科学家集全面而深厚的有机化学知识、坚忍不拔的耐力和良好的综合素质于一身。
只要投入足够的财力和资源，建立客观合理的评价体系，就会有越来越多的学者投身到这项事业，中国的天然产物全合成研究就有可能走在世界的前列，并推动有机化学学科及相关产业的快速发展。
天然产物全合成是有机化学中最为活跃、最具原动力的研究方向之一。
这方面的研究极大地推动了有机新反应、新方法、新试剂、新理论和新概念的发现和发展，并在很大程度上体现了有机化学学科的发展水平和实力。
因此，一方面，天然产物全合成在有机化学的发展中仍将发挥无可替代的作用，具有更加辉煌的发展前景；另一方面，天然产物全合成也是发现和发展新医药等功能物质的重要途径，其所建立的方法同样也适用于其他有机物的制备，例如有机光电磁材料、高分子单体、组装体基元、有机探针分子、染料敏化剂。
因此，天然产物的化学合成研究在医药健康、生命、材料、能源等科学领域具有广阔的应用前景。
中国科学技术大学 博士学位论文 (1)天然产物CassiarinsA和B的全合成(2)喜树碱类药物SN38及 其新衍生物的合成 姓名：姚元山 申请学位级别：博士 专业：有机化学 指导教师：姚祝军 2011-04-20摘要摘要（1）疟疾是一种很古老的疾病，其对人类的危害已有数千年的历史。
即使 是文明高度发达的现代社会每年仍有数百万的人死于这种以蚊虫叮咬作为主要 传染途径的疾病。
在过去的几个世纪里，人类在抗疟斗争中取得了辉煌成就但并 没有根除这一恶疾。
与此相反，近年来发现疟原虫对已有的抗疟药物交叉抗药性 越来越严重，因此发展新的抗疟药物重新被赋予了重要的意义。
2007 年，日本科学家 Morita 等从印尼豆属植物铁刀木（Cassia siamea）的 叶中分离到两个结构新颖、具有优良抗疟活性并且低毒性的生物碱 cassiarins A 和 B。
根据它们的结构特点，我们从同一起始原料出发，成功地发展了三条不同 的全合成路线，其中包括一条仿生全合成路线。
在此基础上，我们也完成了三个 cassiarin A 衍生物的合成。
（2）目前，癌症正越来越严重地威胁人类的生命健康。
由其导致的死亡人 数也在逐年增加。
随着现代药物和生物化学的发展，化学药物在癌症治疗中占据 了越来越重要的地位。
喜树碱是由 Wall 等人在 1966 年从喜树中分离得到的具有优良抗癌活性的五 环生物碱。
虽然喜树碱的临床研究并不成功，但是作为先导化合物它为我们的抗 癌药物研究指明了方向。
目前，喜树碱家族在售的抗癌药物有伊立替康 （Irinotecan）和拓扑替康（Topotecan） ，并且有许多化合物处于临床研究的不同 阶段。
考虑到喜树碱药物的工业化生产对天然资源的依赖性以及发展新的喜树碱 衍生物药物的需要，我们小组于 2007 年和 2008 年先后发展了两条温和、高效的 喜树碱全合成路线。
本论文在此基础上实现了伊立替康活性代谢物 SN38 的全合 成和 30 个新喜树碱衍生物的合成。
天然产物的化学合成返回知识介绍首页在过去的十年里，天然产物的多级全合成始终向复杂分子的新水平上推进。
目前化学家们正在应付有机化学的挑战：即在镜像体中如何选择合成所需要的构象。
也就是选择合成特殊的手性中心。
化学家们正在重新确定研究的前沿目标和开辟一个新的有效进攻对象。
聚醚抗生素的合成和结构测定是一个极好的例子。
天然存在的聚醚抗生素大约有50个,其中有链霉菌产生的莫恩菌素是人们最熟悉的。
目前有三个聚醚抗生素，即莫恩菌素，Lasalocid,和盐霉素(salinomycin)，被用来控制家禽工业感染寄生虫病（球孢子菌病）。
莫恩菌素在美国每年的销售额大约为5,000万美元。
有机化学家面临莫恩菌素的严重挑战。
莫恩菌素的２６个合成碳原子骨架上有17个不对称中心。
这就意味着它可能存在131,072个不同的抗生素立体异构体。
实际上莫恩菌素的异构体的立体异构体的数目是十分庞大的。
因此，为了达到莫恩菌素的全合成，具备高水平的立体选择性（非对映立体异构体的选择合成）和区域选择性(功能基因的位点选择性)是必备的条件。
莫恩菌素及其类似物全合成的成功涉及到革命性的位点选择性的突破。
在此之前还不能肯定，立体异构和位点控制反应是否能在易变的无环分子中实现。
由于受到这些结果的鼓舞，化学家现在已把这种途径延伸到安莎霉素和碳水化合物的合成中。
然而，最重大的进展是珊瑚虫毒素的化学研究。
珊瑚虫毒素是从海洋软体珊瑚分离出来的。
是已知的最毒的药物之一。
静脉注射0.025μg就能致家免死亡（LD50）。
日本和美国夏威夷的化学家们的初步研究，提出了珊瑚虫毒素的独特结构复杂性和分子大小的粗略设想。
当合成化学把他们的见解付诸珊瑚虫毒的全合成时，他们揭开了有机化学历史的新篇章。
珊瑚虫毒素这个奇特的大分子有128个碳原子，其中64个处于不对称中心。
这些不对称中心由７个双链骨架连接起来，产生2×1021个立体构体。
由此看来，建立珊瑚虫毒素的立体化学是通向全合成的第一步。
天然产物全合成参考书-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述天然产物全合成是一项重要的研究领域，旨在利用合成化学方法合成从天然来源中提取的活性化合物。
这些天然产物通常具有丰富的生物活性和药理作用，被广泛应用于药物研发、农业和化妆品等领域。
通过全合成，可以提高产物的纯度和产量，同时避免对自然资源的过度开采。
本文将全面探讨天然产物全合成的意义、方法和面临的挑战，以期为该领域的研究和应用提供有益的参考。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，会对天然产物全合成进行概述，介绍文章的结构和目的。
正文部分会详细探讨天然产物全合成的意义、方法和挑战。
结论部分则对整个文章进行总结，展望未来研究的方向，并得出结论。
通过这样的结构安排，读者可以清晰地了解文章的内容和研究重点，使整篇文章有条理和逻辑性。
1.3 目的天然产物全合成是一项重要的研究领域，其目的在于通过合成化学的方法，从简单的起始物质出发，合成复杂的天然产物。
这种方法可以帮助我们理解天然产物的合成途径和结构特性，同时也可以为新药物的发现和开发提供重要的参考。
在当前药物研发领域，许多天然产物具有重要的药用价值，但由于其来源有限和结构复杂，导致其合成困难，产量低，成本高。
因此，通过全合成的方法，可以解决这些问题，从而实现对这些天然产物的大规模生产和进一步的药物研发。
此外，天然产物全合成也可以促进化学合成方法的发展和创新，推动有机合成化学的进步。
通过解决合成过程中的挑战和困难，可以促使合成化学领域的不断发展，为未来的研究提供更广阔的拓展空间。
总的来说，天然产物全合成的目的是为了探索新的合成途径，提高合成效率，扩大药物研发的可能性，促进有机合成化学的发展，为医药领域和科学研究带来更大的推动力。
2.正文2.1 天然产物全合成的意义天然产物全合成是一种重要的化学领域研究，其意义主要体现在以下几个方面：1. 药物开发：天然产物是许多有效药物的来源，如阿司匹林、紫杉醇等。
天然产物全合成最新版详解天然产物全合成是指通过人工合成方法合成天然产物的过程。
天然产物是指生物体内自然合成的有机化合物，具有丰富的结构和生物活性。
在过去的几十年里，天然产物全合成已经成为有机合成化学的重要分支，对于开发新药和探索生物活性分子的机制具有重要意义。
天然产物作为药物和生物活性分子的源头，具有广泛的药理活性和潜在的药物发现价值。
然而，由于天然产物的合成复杂性和数量有限性，使得研究人员在进一步探索这些化合物的生物活性和开发新药方面面临挑战。
因此，天然产物全合成成为一种重要的策略，通过人工合成天然产物，可以扩展天然产物结构空间，提供更多有机化合物用于生物活性研究和新药开发。
此外，天然产物全合成还可以揭示天然产物的生物合成途径和结构-活性关系，为有机化学研究提供重要的参考。
综上所述，天然产物全合成在药物发现、药物开发以及研究生物活性分子的机制方面具有重要意义。
通过人工合成天然产物，可以制备更多结构多样化的有机化合物，推动药物研发的进展，并推动有机化学的发展和创新。
概述天然产物全合成的基本原理和方法。
天然产物全合成是一个旨在合成天然产物的化学领域，它是基于天然产物结构和活性的全面理解和研究的基础上进行的。
全合成的目标是合成复杂的天然产物，使其成为可获取且可应用的化合物。
在天然产物全合成中，基本原理包括寻找合适的出发物（起始原料）、设计合成路径、选择合适的转化方法和优化反应条件。
通过有序的化学反应步骤，将简单的化合物逐步转变为复杂的中间体，最终生成目标天然产物。
在合成路径设计时，考虑到反应的高效性和选择性是非常重要的。
全合成的方法包括但不限于：1）有机合成化学方法，如羧酸衍生物的活化、碳碳键形成反应等；2）金属催化反应，例如氧化还原反应、偶联反应等；3）生物合成方法，如酶催化反应和微生物发酵等；4）物理方法，如光合成等。
天然产物的全合成在药物研发、农业化学品生产和材料科学等领域具有重要应用价值。
通过全合成，可以扩大天然产物的供应量，在研究和应用中提供更多的机会和灵活性。
