精細化學品合成技術市公開課獲獎課件

1、 精細化學品合成 Fine Chemicals Synthesis第1頁第1頁參考書籍1. 唐培堃主編. 精細有機合成化學及工藝學(第二版）.天津大學出版社，2.唐培堃編. 精細有機合成化學與工藝學學習指導.化學工業(yè)出版社，3. 張友蘭主編. 有機精細化學品合成及應用試驗.化學工業(yè)出版社，4.姚蒙正主編. 精細化工產品合成原理，中國石化出版社，5.錢旭紅主編. 工業(yè)精細有機合成原理.化學工業(yè)出版社，第2頁第2頁6. The ULLMANNs（烏爾曼） Encyclopedia of Industrial Chemistry7. PETER J. DUNN, Sustainable Cataly

2、sis, _Challenges and Practices for the Pharmaceutical and Fine Chemical Industries, , John Wiley & Sons, Inc8. Peter Pollak, Fine Chemicals, 2rd, , John Wiley & Sons, Inc.第3頁第3頁精細化學品定義、分類與特點精細化學品定義凡能增進或賦予一個（類）產品以特定功效或本身擁有特定功效小批量制造和應用、技術密集度高、附加值高、純度高化學品。精細化學品分類 農藥、染料、涂料（含油漆、油墨）、顏料、試劑和高純物、信息用化學品、食品和飼料

3、添加劑、膠粘劑、催化劑和各種助劑、化工系統(tǒng)生產化學藥物（原料藥）和日用化學品、功效高分子材料。（11類） 精細化工產品分類暫行要求，1986年3月6日 第4頁第4頁精細化工產品定義歐美定義：精細化學品：產量小、品種多、構成明確、有較高附加值化學品。專用化學品：以及產量小、品種多、通過復配加工、含有專門功效、需依據(jù)其使用效果進行調整產品性能高附加值化學品。中國、日本定義：精細化學品及專用化學品統(tǒng)稱精細化工產品。5第5頁第5頁11個精細化工大類 農藥、染料、涂料(包括油漆和油墨)、顏料、試劑和高純物、信息用化學品(包括感光材料和磁性統(tǒng)計材料)、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、化學藥物和

4、日用化學品、功效高分子材料。6第6頁第6頁助劑：19個門類 印染助劑、塑料助劑、橡膠助劑、水處理化學品、纖維抽絲用油劑、有機抽提劑、高分子聚合物添加劑、表面活性劑、皮革化學品、農藥用助劑、油田化學品、混凝土外加劑、機械和治金用助劑、油品添加劑、炭黑、吸附劑、電子用化學品、造紙用化學品、其它助劑7第7頁第7頁新領域精細化工產品 表面活性劑、水處理化學品、造紙化學品、皮革化學品、油田化學品、膠粘劑、生物化工產品、電子化學品、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、丙烯酸及其酯、氣霧劑、飼料添加劑、食品添加劑8第8頁第8頁精細化工特點 精細化工即精細化學工業(yè)，是生產精細化學品工業(yè)。涉及到劑型制備和商品化技術密集度

5、高品種多，生產規(guī)模小，多為間歇操作液相反應，常采用多品種綜合生產流程或單元反應流程附加價值和經濟效益高產品質量要求高，知識密集度高；產品更新?lián)Q代快、壽命短；研究開發(fā)難度大、費用高技術密集度高商品性強，市場競爭激烈，應用技術和技術服務主要第9頁第9頁精細化工產品與專用化學品專用化學品特性:產品構成上存在超分子體系（復配問題）性能上1 + 1 2 （增效問題）高附加值專業(yè)技術服務體系，引領應用行業(yè)發(fā)展10第10頁第10頁精細化工產品特點小批量多品種復配增效更新?lián)Q代快功效性強附加值高強調售后服務11第11頁第11頁精細化工行業(yè)特點是化學工業(yè)深度加工、技術密集型行業(yè)對國民經濟、國防建設、人們生活影響巨

6、大研發(fā)要求高、技術含量高、生產過程復雜售后服務、個性化服務要求高12第12頁第12頁精細化工在國民經濟中主要作用精細化工發(fā)展趨勢直接用作最后產品或其主要成份增長或賦予各種材料以特性增長和保障農、林、牧、漁業(yè)豐產豐收豐富人民生活增進其它行業(yè)技術進步高經濟效益精細化率精細化工產品總值所有化工產品總值第13頁第13頁投資效率、附加值、成本、利潤投資效率（）（附加價值固定資產） 100%附加值：是指在產值中扣除原輔料、稅金、設備和廠房折舊費后剩余價值。它包括利潤、工人勞動、動力消耗以及技術開發(fā)等費用。成本：原料成本、設備折舊費、工人勞動、動力消耗以及技術開發(fā)費等。利潤（20%以上為高利潤）第14頁第1

7、4頁Paul Ashall, Characteristics of fine versus bulk chemicalscharacteristicFine chemicale.g. ibuprofenBulk chemicale.g sulphuric acidscalesmalllargeprice22 $/kg0.08 $/kgProcess typebatchcontinuoussynthesisMulti-stepFew steps第15頁第15頁Paul Ashall, Raw material consumption (kg/kg)highlowEnergy consumptio

8、n (kJ/kg)highlowusesspecificdiverseValue addedhighlowMolecular complexityhighlowCharacteristics of fine versus bulk Chemicals (cont)第16頁第16頁基本原料大宗化學品精細化學品附加值加工深度、應用功效化5-100+1.5-5國民經濟社會發(fā)展國防建設1爭奪主要制高點產品分類：按功效化程度分類17第17頁第17頁發(fā)展原料工業(yè)注重基礎產品加強應用研究優(yōu)化復配技術注重劑型改造開拓新興領域精細化工發(fā)展趨勢第18頁第18頁精細化工發(fā)展重點及動向 精細化工發(fā)展戰(zhàn)略目的是高科技領

9、域開發(fā)研究 世界各國現(xiàn)在都在大力發(fā)展精細化工，已使整個化學工業(yè)向高精尖方向取得了長足進步。相關新科技領域包括：各類新型化工材料（功效高分子材料、復合材料）、新能源、電子信息技術、生物技術（包括發(fā)酵技術、生物酶技術、細胞融合技術、基因重組技術等）、航空航天技術和海洋開發(fā)技術等。 第19頁第19頁中國日本德國美國1995 精細化工占化工產品百分比(%): 國家化工發(fā)展水平主要標志精細化工是全球化學工業(yè)發(fā)展大趨勢國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要重點領域及優(yōu)先主題: 重點發(fā)展精細化工科學前沿：新物質創(chuàng)造與轉化化學過程20第20頁第20頁優(yōu)先發(fā)展關鍵技術（1） 精細有機合成關鍵技術 設計和開發(fā)出若干含有

10、高活性、高選擇性、立體定向、穩(wěn)定性好、壽命長高效催化劑和相應催化技術，以滿足精細化工發(fā)展國內外市場需要。重點是開發(fā)膜催化劑、稀土絡合催化劑、沸石擇型催化劑、固體超強酸催化劑等，以及相轉移催化技術、立體定向合成技術、固定化酶發(fā)酵技術等特種技術。 精細化工發(fā)展重點及動向 第21頁第21頁優(yōu)先發(fā)展關鍵技術（1） 新催化技術（精細有機合成） 設計和開發(fā)出若干含有高活性、高選擇性、立體定向、穩(wěn)定性好、壽命長高效催化劑和相應催化技術，以滿足精細化工發(fā)展國內外市場需要。重點是開發(fā)膜催化劑、稀土絡合催化劑、沸石擇型催化劑、固體超強酸催化劑等，以及相轉移催化技術、立體定向合成技術、固定化酶發(fā)酵技術等特種技術。

11、精細化工發(fā)展重點及動向 第22頁第22頁優(yōu)先發(fā)展關鍵技術（2） 新分離技術 開發(fā)工業(yè)規(guī)模多組分分離，尤其是不穩(wěn)定化合物及功效性物質高效精密分離技術研究，對精細化工產品開發(fā)與生產至關主要。 重點開發(fā)超臨界萃取分離技術，研究用超臨界萃取分離技術制取出口創(chuàng)匯率極高天然植物提取物（如天然色素、天然香油、中草藥有效成份等），并且進一步應用于精細化工、食品、香料、醫(yī)藥以及石油深度加工等領域。 精細化工發(fā)展重點及動向 第23頁第23頁優(yōu)先發(fā)展關鍵技術（3） 增效復配技術 發(fā)達國家化工產品數(shù)量與商品數(shù)量之比為 1:20 ，我國當前僅為 1:1.5 ，不但品種數(shù)量少，并且質量差。關鍵原因之一是增效復配技術落后。

12、需要加強這方面應用基礎研究及應用技術研究，如專門研究表面活性劑分離辦法、洗滌作用、表面改性、微膠囊化、薄膜化及超微?；夹g等。由于應用對象特殊性，很難采用單一化合物來滿足用戶要求，配方以及復配技術研究就成為產品好壞決定性原因。 精細化工發(fā)展重點及動向 第24頁第24頁產量出口量世界第一位：染料、顏料產量出口量世界第二位：農藥、涂料第25頁第25頁我國精細化工存在主要問題自主知識產權少技術含量低精細化工研究前沿 分子功效強化 技術過程生態(tài)經濟性26第26頁第26頁新技術領域功效拓展生物技術：生物精細化學品信息技術：信息精細化學品材料技術：精細化工新材料能源技術：光電轉換材料與器件航天技術：航天精

13、細化學品海洋技術：海洋精細化學品27第27頁第27頁能源：染料敏化太陽能電池陽極：染料敏化半導體薄膜 TiO2 : 520um,14mg/cm2陰極：鍍鉑導電玻璃電解質：I3- / I-導電玻璃：81028第28頁第28頁信息精細化學品：數(shù)碼噴墨墨水數(shù)碼噴墨應用領域廣告業(yè)展覽業(yè)彩色照相業(yè)印刷制板業(yè)紡織印花業(yè)陶藝業(yè)電路與半導體制造業(yè)生物芯片制造29第29頁第29頁生物分子熒光探針應用生物芯片DNA芯片蛋白質芯片DNA序列分析熒光免疫分析細胞染色細胞內小分子(離子)探測生命科學研究 醫(yī)學診斷30第30頁第30頁OLED：有機平板顯示新星 省電、高亮度、柔性、體積小等優(yōu)勢31第31頁第31頁精細化工

14、生態(tài)經濟性問題采用無毒無害原料； 在無毒無害條件下反應；含有“原子經濟性”，即零排放； 產品環(huán)境友好；滿足“物美價廉”老式原則.32第32頁第32頁原子經濟性 (Atom Economy) 1991年Stanford大學M.M.Trost專家提出原子利用率 = 被利用原子式量/反應中所使用所有反應物分子式量 100%33第33頁第33頁仿生催化氧化對甲酚綠色合成對羥基苯甲醛對甲酚金屬卟啉, 20ppm70、0.4MPa下反應5h對羥基苯甲醛轉化率69.8%選擇性86.6%佘遠斌等，中國創(chuàng)造專利，申請?zhí)枺?0243127.5醫(yī)藥香水杜鵑素重點突破：催化劑結構與性能關系34第34頁第34頁精細化學

15、品開發(fā)環(huán)節(jié)圖示第35頁第35頁精細化工科學創(chuàng)新內涵化學和化工融合，理論和應用結合在設計理論和實現(xiàn)辦法源頭創(chuàng)新分子設計辦法創(chuàng)新清潔制造功效導向功效產品 應用功效、經濟價值、環(huán)境效應理論規(guī)律結構創(chuàng)新應用需求化學辦法化工過程工藝創(chuàng)新第36頁第36頁精細有機合成精細有機合成是制備精細化學品（復配產品主要原料）主要路徑精細有機合成（工業(yè)）：就是利用上述基本有機合成工業(yè)所得到有機原料，通過各種有機中間體制備，最后合成出含有特定用途小批量、高純度化學品工業(yè)。如醫(yī)藥、香料、染料和農藥等等。許多精細化學品結構相稱復雜，絕不能由有機原料通過一步反應而生成，通常需通過一系列單元反應比如鹵化、縮合、氧化、磺化、硝化、

16、還原等。第37頁第37頁 有機合成是化學中最含有創(chuàng)造性、又最具實用性一門學科。 有機合成是有機化學中心，也是有機化學中最富有活力分支學科。 1828年，德國化學家維勒(Wohler)人工合成尿素，揭開了有機合成序幕。有機合成不但能夠合成自然界中已有任何分子，并且還能夠故意識地、有目的地制備人們所盼望，含有各種特定功效新型化合物分子。有機合成精細化工工藝學 相關課程之間聯(lián)系化工原理基礎課專業(yè)基礎課專業(yè)課有機化學第38頁第38頁第39頁第39頁有機合成化學家目的：（ 1）在試驗室內用人工辦法來復制自然界產物，用以證實它結構。（2）依據(jù)人們需要來改造有機分子結構或創(chuàng)造出全新結構。有機合成化學是有機化

17、學中最富有活力分支學科近代有機合成功績首推Robert Robinson:（1）化學結構和反應性及反應過程之間關系（2）將機理分析應用于有機合成。（3）使有機合成第一次成為一門課程。第40頁第40頁Organic Synthesis is central to many disciplinesThe preparation of organc compounds is central to many areas of scientfic research, from the most applied to the most academic , and is not limited to ch

18、emists. Any research which uses new organic chemicals, or those which are not available commercially, will at some time require the synthesis of such compounds. Accordingly the biologist, biochemist, genetic engineer， materials scientist, and polymer researcher in university or industry all might fi

19、nd themselves faced with the task of carrying out an organic preparation, along with those involved in pharmaceutical, agrochemical, and other fine chemicals research.第41頁第41頁基本有機合成和精細有機合成工業(yè)基本有機合成（工業(yè)）：又稱重有機合成（工業(yè)）利用化學合成辦法將廉價易得天然資源（如煤、石油、天然氣等）及其初步加工品和副產品（如電石、煤焦油、渣油等）加工成最基本有機原料八大基本化工原料（如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、

20、二甲苯、乙炔、萘等）以及由上述原料再加工成化學工業(yè)各部門和其它相關工業(yè)所大量需用主要有機原料（如乙醇、甲醛、乙酸、丙酮、苯酚、苯酐等）工業(yè)。第42頁第42頁乙烯環(huán)氧化管式反應器催化劑：Ag顆粒屬于氣固相催化特點：生產規(guī)模大，產品結構相對穩(wěn)定，技術比較成熟、產品附加價值相對較小。第43頁第43頁精細有機合成（工業(yè)）：利用上述基本有機合成工業(yè)所得到有機原料，通過各種有機中間體制備，最后合成出含有特定用途小批量、高純度化學品工業(yè)。如醫(yī)藥、香料、染料和農藥等等。特點：產品品種多、產量較小、專用性強、技術比較復雜多變、更新?lián)Q代快、產品附加價值高！第44頁第44頁有機合成路線設計好合成反應評價標準：最大成

21、功機率+最經濟路線（1）高反應產率（收率高）：反應產物單一，副產物易分離（2）合成路線短：1896年顛茄酮合成路線多達21步，總收率只有0.5%（3）溫和反應條件：操作簡便（4）優(yōu)秀反應選擇性，包含化學選擇性、區(qū)域選擇性和立體選擇性等（5）能源消耗低:節(jié)能經濟（6）易于取得反應起始原料：起源豐富、價廉易得（7）盡也許是化學計量反應向催化循環(huán)反應發(fā)展：原子經濟學說（反應物原子數(shù)目最大地進入產物）（8）對環(huán)境污染盡也許少：綠色合成化學，ISO14000認證合理反應設計、高效率高選擇性反應和零廢物排放第45頁第45頁原子經濟性1）原子經濟性概念1991年斯坦福大學專家 BM Trost提出：化學合成

22、應考慮原料分子中原子最后進入目的產品中數(shù)量，高效合成反應應最大程度地利用原料分子每一個原子，使之更多或所有轉變成目的分子中原子，以實現(xiàn)最低排放甚至是零排放。BM Trost 取得1998年美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”學術獎第46頁第46頁 A B C D A B C 產物廢物或副產物廢物為零原子經濟性特點是最大程度地利用原料和最大程度地減少廢物排放。第47頁第47頁第一步第二步第三步第四步第五步第六步布洛芬Boots公司Brown辦法原子經濟性 40%布洛芬鎮(zhèn)靜、止痛藥生產應用示例第48頁第48頁第一步第二步第三步BHC公司新創(chuàng)造綠色辦法簡樸多了！原子經濟性99%獲1997年美國總統(tǒng)“綠色化學挑

23、戰(zhàn)獎”第49頁第49頁合成路線選擇原則： 1、原料是否易得 2、操作是否易行 3、總收率是否最高 4、環(huán)境是否友好 5、經濟是否合理1996年，美國斯坦福大學Wender專家對抱負有機合成提出了完整定義：一個抱負（最后是實效）合成是指用簡樸、安全、環(huán)境友好、資源有效操作，快速定量地把價廉、易得起始原料轉化為天然或設計目的分子。第50頁第50頁精細有機合成路線綜合評價易于工業(yè)化生產第51頁第51頁第52頁第52頁有機合成簡明發(fā)展歷史 1845年柯爾伯（H.Kolbe）合成了醋酸，1854年柏賽羅（M.Berthelot）合成了油脂等?！吧Α闭f才徹底被打破。 有機合成開始形成雛形，并逐步受到人

24、類注重。 F.Whler 1828年韋勒偶然由加熱氰酸銨得到尿素，被認為是有機合成第一人。有機合成形成早期第53頁第53頁尿素合成，否認了原生命力學說，必定了有機物能夠人工合成；有機結構理論建立，三個中心內容：碳四價和成鍵、苯結構、碳價鍵正四周體構型。該時期有機合成主要以無機反應為模板，把無機反應模式在有機合成中套用。英國18歲Perkin第一個人工合成苯胺紫染料；德國Willstatter第一個合成顛茄酮，并獲諾貝爾化學獎。初創(chuàng)期（19世紀20世紀前半葉）第54頁第54頁煤焦油合成時代1856年帕金 （W.H.Perkin)合成苯胺紫1868年合成第一個人造香料 香豆素。1868年格雷貝（C

25、.Graebe) 合成茜素1877年勒克合成酚酞1878年拜耳（A.V.Baeyer) 合成靛藍 十九世紀中后期，從煤焦油中合成出許多染料和藥物來，進入了一個稱之為“煤焦油合成時代”時期。靛藍酚酞茜素苯胺紫香豆素第55頁第55頁有機合成全方位飛速發(fā)展時代到二十世紀上半葉，石油利用和石油化工發(fā)展，使得有機合成有了一個更為堅實基礎，到了一個全方位飛速發(fā)展時代。第56頁第56頁有機合成藝術時代以Robert Burns Woodward為代表有機合成藝術時代。血紅素吡哆醇 VB6奎寧葉綠素秋水仙素青霉素馬萘雌酮雪松醇嗎啡利血平馬錢子堿可松托品酮樟腦萜品醇第57頁第57頁藝術期（20世紀4060年代）

26、出現(xiàn)了許多復雜分子高度精致合成辦法。有機合成沒有一個嚴格公式能夠遵循，它和個人技巧、經驗和純熟程度很相關系。印度化學家Nitya Anand說：把有機合成和繪畫雕刻、音樂相比擬，應當作為一種藝術看待；美國化學家Woodward說：有機合成中有激動、有探險、也有挑戰(zhàn)，也可包括著偉大藝術，僅這些也足以令人贊嘆。 我國黃鳴龍反應、結晶牛胰島素全合成、砷葉立德試劑研究和應用第58頁第58頁有機合成技術性時代以Corey為代表有機合成技術性時代 在一百多年中，有機合成發(fā)展，表達為在“老自然界”旁邊，人類再放進一個“新自然界”。Elias James Corey 第59頁第59頁科學與藝術融合期（20世紀

27、6090年代）提出了有機合成設計和有機合成策略：美國哈佛大學J.Corey提出了反合成份析概念（從合成目的分子出發(fā)，依據(jù)其結構特性和對合成反應知識進行邏輯分析，并利用其經驗和推理藝術，最后設計出巧妙合成路線）。Kishi小組合成了劇毒?？舅乇环Q為有機合成中珠穆朗瑪峰；我國中科院上海有機化學研究所所全合成了青蒿素中國天然產物全合成代表作（抗瘧疾藥物）第60頁第60頁 ?？舅厥且粋€結構復雜天然產物，分子式是C129H223N3O54,有64個手性中心和7個骨架內雙鍵，也許異構體是271。是迄今已知最毒物質之一。 它合成被譽為有機合成珠穆朗瑪峰。第61頁第61頁C129H223N3O54,分子量

28、2680，64個手性中心第62頁第62頁創(chuàng)造新功效分子期（20世紀90年代后）有機合成研究目的從天然產物向類天然產物“非天然產物”及類似物方向發(fā)展。有機合成選擇生命科學中主要物質作為合成對象；仿生合成以生物辦法用于有機合成；有機合成與生物辦法巧妙結合產生一些全新分支領域。如生物芯片、有機功效材料等第63頁第63頁從Nobel Prize看有機合成發(fā)展和成就Noble化學獎，表彰世界上在化學領域中做出做出卓越奉獻化學家。Noble化學獎獲獎結果，彰顯著人類在化學學科取得最主要研究成就，比較完整地表達了化學發(fā)展水準和脈絡。1901，共104次頒獎,165位化學家獲此殊榮。第64頁第64頁Nobel

29、 Prize彰示著有機合成發(fā)展和成就葛君, 圖書館理論與實踐, , (2), 55.王智民,化學通報 , , 67,w008.包括獲獎者伊夫肖萬(Yves Chauvin) 、羅伯特格拉布(Robert H. Grubbs)、理查德施羅克(Richard R. Schrock)，有機合成化學學科共43人獲獎27次，獲獎頻率27.5%。大多數(shù)獲獎者都是由于或者主要由于杰出合成工作而獲獎，因此說，從Noble化學獎能夠清楚地看到有機合成發(fā)展軌跡。第65頁第65頁1.有機合成成就從開始授獎就非常受注重。Hermann Emil Fischer （德）19，制出糖及嘌呤衍生物,奠定了生物化學發(fā)展基礎.

30、Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer （德）19，對有機染料和芳香族化合物研究，1882年合成靛藍。Otto Wallach （德）19，對脂環(huán)(族) 化學研究,既研究萜烯,包括樟腦以及香精油其它成份，化學工業(yè)先驅。參考：1901-諾貝爾化學獎獲獎者回顧19J. H. 范特霍夫（荷蘭人）發(fā)覺溶液中化學動力學法則和滲入壓規(guī)律第66頁第66頁2.天然復雜含有生物功效化合物合成Richard Martin Willsttter （德）19，植物色素及葉綠素，天然產物中第一個化學獎。Hans Fischer （德）1930年，血紅素合成。葉綠素結構擬定，他

31、去世時,幾乎已完畢了它全合成Walter Norman Haworth （德）1937年，碳水化合物化學,擬定了葡萄糖環(huán)狀結構,是第一個合成維生素C 人。第67頁第67頁2.天然復雜含有生物功效化合物合成Adolf Friedrich Johann Butenandt （德）Leopold Ruzicka （瑞士）1939年，分別以雌素酮、孕甾酮和雄甾酮等性激素分離和雄甾酮和睪丸激素合成。Sir Robert Robinson （英）(18861975) 1947 年，生物堿研究, 類固醇激素合成。第68頁第68頁2.天然復雜含有生物功效化合物合成Vincent du Vigneaud （美)

32、1955年，合成了后葉加(血) 壓素和后葉催產素這兩個多肽激素。Lord (Alexander R.) Todd（英）1957年，合成了活細胞中主要能量載體ATP 和ADP。 第69頁第69頁2.天然復雜含有生物功效化合物合成Robert Burns Woodward （美）（19171979）1965年，for his outstanding achievements in the art of organic synthesis Woodward 被看作是當代有機合成藝術創(chuàng)始人(當代有機合成之父）,他設計并全合成了許多復雜天然產物,如番木鱉堿(strychnine)、青霉素(Penicil

33、lin)、利血平(reserpine)、膽固醇、葉綠素和維生素B12 等。從中，獨創(chuàng)許多新成鍵辦法和策略，以及對于極其困難合成問題處理辦法和對其生物合成辦法考慮和推測，以及發(fā)覺了Woodward和Hoffman定律。第70頁第70頁有機合成里程碑-VB12全合成 維生素B12, 氰鈷胺素,分子式 C63H90N14O14PCo,含有9個C*，含有512個立體異構體。 存在于動物肝臟中，是治療抗惡性貧血藥物。1948年才分出了純暗紅色B12晶體，1954年擬定結構。 Woodward、瑞士埃申莫塞（A.Escheni11oser）帶領14個國家110位化學家開始了VB12全合成工作，歷時，終于在

34、他謝世前幾年1972年完畢了復雜VB12合成工作。 The remarkable synthesis of vitamin B12 by Eschenmoser and Woodward marks the start of the modern natural product synthesis. Before this work, organic synthesis was performed primarily to nail down the structure of particular molecules. The synthesis took 11 years and invol

35、ved more than 90 separate reactions performed by over 100 co-workers. The stereochemical puzzles involved in the synthesis led to the Woodward-Hoffman rules, which spell out how the electronic structures of molecules reorganize during reactions. The vitamin B12 synthesis revolutionized theoretical c

36、hemistry, and the Woodward-Hoffman rules paved the way to the use of orbital theory by the chemical community. I. E. Mark,The Art of Total Synthesis. Science, , 294(30), 1842-1843.第71頁第71頁2.天然復雜含有生物功效化合物合成復雜天然分子全合成是有機合成化學中最老式也是最具挑戰(zhàn)性分支之一。這化學工作者們提供了一個展示聰明才智、膽略魄力和合成技巧抱負舞臺。伍貽康 吳毓林, 有機合成新世紀-有機合成近年進展鑒賞, 化

37、學進展, ,19(1),6-34第72頁第72頁 纖維素模擬物中間體合成Fuyi Zhang, Andrea Vasella, Carbohydrate Res., , 342, 2546-2556第73頁第73頁纖維素模擬物中間體合成Fuyi Zhang, Andrea Vasella, Carbohydrate Res., , 342, 2546-2556第74頁第74頁3.新型結構并含有特殊功效化合物合成Ernst Otto Fischer （德）Geoffrey Wilkinson （英）1973年，全新金屬有機夾心化合物，二茂鐵。Donald J. Cram （美）Jean-Mari

38、e Lehn （法）Charles J. Pedersen （美）1987年，“洞狀”和“籠狀”有機化合物，冠醚。第75頁第75頁3.新型結構并含有特殊功效化合物合成Robert F. Curl（美）1996年，富勒烯（Fullerene,C60)發(fā)覺。Hideki Shirakawa （日）年，有機導電材料 Richard E. Smalley （美）Jr. Sir Harold W. Kroto（英）Alan J. Heeger（美）Alan G. MacDiarmid（美）第76頁第76頁富勒烯研究 A wide variety of chemically modified fuller

39、enes have been synthesized and outstanding structural, magnetic, superconducting, electrochemical, and photophysical properties reported. A new interdisciplinary field in which C60-based polymers should furnish unprecedented materials in which the integration of fullerenes as a photo- and electroact

40、ive building blocks into the polymer structure should result in new properties for development of realistic applications. In this regard, 20 years after the discovery of fullerenes, the scientific community is looking for real applications of the new carbon allotropes. - F. Giacalone, N.Martn, Fulle

41、rene Polymers: Synthesis and Properties. Chem. Rev. , 106, 5136-5190.第77頁第77頁4.新有機合成辦法 A.金屬參與有機反應格氏反應和催化氫化Victor Grignard (法）19，格氏試劑及參與反應。Paul Sabatier （法）19，在金屬催化劑存在下使有機化合物氫化辦法。合成辦法是進行有機合成工具，新、能夠有效、特效增進有機反應辦法，從來是有機化學主要研究領域。 二人是第一次因在有機合成辦法學中先驅工作而取得化學獎，同時也開辟了金屬化合物參與有機反應新領域，也是金屬有機化學開辟者。第78頁第78頁4.新合成辦法

42、 A.金屬參與有機反應聚合反應Karl Ziegler（德）Giulio Natta （意）有機金屬化合物(Ziegler-Natta 催化劑) 引起聚合反應和證實能產生高度規(guī)整三維結構高分子而獲化學獎。 這項技術使高分子合成材料進入新發(fā)展階段，同時也開辟了金屬化合物催化有機反應新領域。1963年，高聚物技術。第79頁第79頁4.新合成辦法 A.金屬參與有機反應不對稱合成1John Warcup Cornforth(英）Vladimir Prelog （瑞士） 立體選擇性、專一性反應開創(chuàng)性工作，為結識酶催化反應和不對稱合成技術開發(fā)奠定了理論基礎。1975年，酶促反應和不對稱反應。Prelog規(guī)

43、律：第80頁第80頁4.新合成辦法 A.金屬參與有機反應不對稱合成2 開創(chuàng)了手性有機金屬化合物催化高對映選擇性不對稱合成技術，并且實現(xiàn)了工業(yè)應用，使手性工業(yè)進入一個新發(fā)展階段。，不對稱催化加氫和氧化辦法。William S. Knowles（美）Ryoji Noyori（日）K. Barry Sharpless（美）第81頁第81頁4.新合成辦法 A.金屬參與有機反應烯烴復分解反應“人類如今天天都在化工生產中應用這一結果，主要是在藥物和先進塑料材料研發(fā)上?！?，烯烴復分解反應(olefin metathesis)。Yves Chauvin（法）Robert H. Grubbs（美）Richar

44、d R. Schrock（美） 第82頁第82頁4.新合成辦法B.元素有機化合物參與有機反應 1979年，分別發(fā)覺了有機合成有機硼和有機磷試劑及其應用。左：Herbert C. Brown（美）右：Georg Wittig（德） 第83頁第83頁4.新合成辦法 C.環(huán)合反應1950年，發(fā)覺和發(fā)展了雙烯合成辦法。左：Otto Paul Hermann Diels（德）右：Kurt Alder（德） 第84頁第84頁4.新合成辦法 D.固相合成技術1984年，發(fā)展了固相合成技術。原理：每一步反應產物都是以固相存在，原料以液相存在。特點：產物最后從固相基體上解脫，易提純，易自動化。尤其適合多肽合成。是多肽合成化學主要突破?！暗鞍踪|自動合成儀”既是從此技術發(fā)展起來。Robert Bruce Merrifield （美）第85頁第85頁5.合成理論逆合成份析法（Restrosynthetic Analysis)Elias James Corey （美） 20世紀Woodward以外另一位化學合成大師 Corey對有機合成理論做了精辟分析，于20世紀60年代，提出了逆合成份析法，使合成工作達到到理論指導、邏輯推理高度，有力地推動了這一學科向前發(fā)展。 他合成了上百種化合物：銀杏毒素B，前列