天然產物有機合成原理與實例解析

《天然產物有機合成原理與實例解析》是2013年11月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是汪秋安、王明鋒。

基本介紹

• 外文名：The Principle and Examples Analysis of Natural Products Organic Synthesis
• 書名：天然產物有機合成原理與實例解析
• 作者：汪秋安、王明鋒
• 出版日期：2013年11月1日
• 語種：簡體中文
• 品牌：化學工業出版社
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：485頁
• 開本：16

內容簡介

本書全面介紹了天然產物的有機合成機理，並通過豐富的實例詳細闡述了合成路線的設計技巧和藝術。全書共分8章，第1章為緒論；第2、3章分別介紹了天然產物有機合成的一些重要方法和基本策略；第4～6章根據有機反應類型分別對天然產物合成中常見的近400個有機化學反應機理進行了系統歸納和簡要描述；第7、8章選取35個典型的具有重要生物活性的天然產物（包括生物鹼、萜類、植物酚類和甾體等）實例，分別對它們進行了逆合成分析和合成路線解析。書末附有“天然產物常用有機合成反應機理索引”。 本書可作為從事有機合成特別是天然產物合成和製藥工業研究人員的案頭工具書，也可供高等學校化學、化工和有機化學、藥物化學、套用化學等專業的師生使用。

最全面的天然產物有機合成機理，並通過豐富的實例意義講解了合成路線的設計技巧和藝術。有機合成工作者案頭必備！

圖書目錄

第1章緒論1
1.1天然產物與天然產物化學1
1.2天然產物化學與藥物開發1
1.3天然產物的生物合成途徑5
1.3.1一次代謝與二次代謝5
1.3.2二次代謝產物的生物合成途徑6
1.4天然產物的化學合成14
第2章天然產物有機合成的重要方法19
2.1逆合成分析法19
2.2不對稱合成24
2.2.1對映異構體含量與構型的測定24
2.2.2不對稱合成方法30
2.2.3有機小分子催化的不對稱合成反應33
2.3官能團的保護38
2.3.1羥基的保護39
2.3.21，2和1，3二醇羥基的保護46
2.3.3醛酮羰基的保護49
2.3.4羧基的保護51
2.3.5氨基的保護52
2.3.6活潑碳氫鍵和碳碳三鍵的保護56
2.4周環反應57
2.4.1電環化反應57
2.4.2環加成反應58
2.4.3σ遷移反應62
2.5烯烴複分解反應65
2.5.1烯烴複分解反應主要類型66
2.5.2烯烴複分解反應的機理67
2.5.3烯烴複分解反應在天然產物合成中的套用68
2.6鈀等過渡金屬催化的偶聯反應71
2.6.1鈀催化偶聯反應的基本原理71
2.6.2各種偶聯反應72
2.6.3鈀催化偶聯反應在天然產物合成中的套用76
2.7生物催化在有機合成中的套用77
2.7.1生物催化概述77
2.7.2微生物發酵和酶法合成天然產物81
2.7.3生物催化水解反應83
2.7.4生物催化不對稱還原反應84
2.7.5生物催化的酯化反應85

第3章天然產物合成的基本策略88

31匯聚合成與一條線合成88

32合成問題簡化89

321利用分子的對稱性89

322模型化合物的運用90

33導向基91

34立體化學的控制92

341立體化學控制的一些反應92

342ZimmermanTraxler 反應過渡態模型94

343端基效應97

35極性轉換100

36潛在官能團104

361烯烴作為潛在官能團105

362炔烴作為潛在官能團106

363苯酚醚作為潛在官能團106

364醇作為潛在官能團107

365雜環作為潛在官能團108

37鄰基參與作用109

38Domino(多米諾)反應113

39天然產物的仿生合成120

310固相有機合成124

3101固相有機合成基本原理及特點124

3102固相合成載體125

3103固相合成方法126

311綠色有機合成127

第4章天然產物合成中碳碳鍵形成反應機理131

41碳碳鍵的形成——烴化、醯化和縮合反應131

411Acetoacetic ester(乙醯乙酸乙酯)合成131

412Acyloin縮合反應132

413Aldol(羥醛)縮合132

414Barbier反應134

415BaylisHillman反應134

416Benzoin(苯偶姻)縮合135

417Blaise反應136

418Bouveault醛合成137

419BuchnerCurtiusSchlotterbeck反應137

4110Claisen縮合138

4111CoreyFuchs反應139

4112Darzens α，β環氧酸酯縮合139

4113Duff醛基化反應140

4114Enders腙烷基化反應141

4115Ene反應141

4116ErlanmeyerPlchl反應142

4117Eschenmoser亞甲基化反應143

4118Evans烴基化反應143

4119Evans Aldol縮合反應144

4120FraterSeebach烷基化反應145

4121FriedelCrafts反應145

4122GattermannKoch合成147

4123GombergBachmann反應147

4124Henry硝醇反應148

4125HornerWadsworthEmmons反應148

4126HoubenHoesch反應149

4127Huisgen親核醯基化反應149

4128JappKlingemann反應150

4129JuliaLythgoe成烯反應151

4130KilaniFischer合成151

4131Knoevenagel縮合反應152

4132Kolbe電解偶聯反應153

4133Malonic ester(丙二酸酯)合成153

4134Marschalk反應154

4135Meerwein芳基化反應155

4136Megers不對稱烴基化反應155

4137Michael加成反應156

4138Minisd反應157

4139Nef炔醇合成158

4140Perkin反應158

4141ReimerTiemann反應159

4142Reissert醛合成反應159

4143Schpf反應160

4144Snieckus定向鄰位金屬化反應161

4145Stetter反應(MichaelStetter反應)161

4146Stobbe縮合反應162

4147Stork烯胺反應162

4148Tollens反應164

4149VilsmeierHaack反應164

4150Wurtz反應165

42碳碳鍵的形成——過渡金屬和元素有機化合物介導的碳碳鍵形成

反應166

421CadiotChodkiewicz偶聯反應166

422CoreyHouse合成166

423GlaserEglinton偶聯167

424Grignard反應167

425Heck反應168

426Hiyama交叉偶聯反應169

427KaganMolander二碘化釤介入的偶聯反應169

428Keck立體選擇性烯丙基化反應170

429Keck自由基烯丙基化反應171

4210Kumada 交叉偶聯反應171

4211Liebeskind 偶聯反應172

4212LombardoTakai烯基化反應173

4213MasamuneRoushfy反應174

4214MukaiyamaCarreira羥醛縮合反應175

4215MukaiyamaMichael 偶聯反應175

4216Negishi交叉偶聯反應176

4217Normant反應176

4218NozakiHiyamaKishi反應177

4219Olefin Metathesis 烯烴複分解反應177

4220Peterson成烯反應178

4221Reformatsky反應179

4222Roskamp反應180

4223Roush反應181

4224Sakurai 烯丙基化反應(HosomiSakurai反應)181

4225Schlosser對Wittig反應的修正182

4226Schwartz鋯氫化反應183

4227SeyferthGilbert增碳法184

4228SmithTietze 多組分二噻烴揳入偶聯184

4229Sonogashira反應185

4230StillGennari膦酸酯反應185

4231Stille偶聯反應186

4232Suzuki偶聯反應186

4233TakaiUtimoto烯化反應187

4234Tebbe烯烴化反應(Petasis烯基化反應)188

4235TsujiTrost 烯丙基化反應189

4236Ullmann反應189

4237Weinreb酮合成法190

4238Wittig反應190

4239WittigHorner反應192

43碳碳鍵的形成——分子重排反應192

431ArndtEister 反應192

432BakerVenkataraman重排193

433Benzidine(聯苯胺)重排194

434Benzilic acid(二苯乙醇酸)重排194

435Carroll重排195

436Claisen重排195

437ClaisenEschenmoser重排，ClaisenJohnson重排，Claisen

Ireland重排196

438Cope重排197

439DemjanovTiffeneau重排197

4310Dienonephenol(二烯酮酚)重排198

4311diπ甲烷重排198

4312Favorskii 重排199

4313Fries重排200

4314FritschWiechell重排201

4315Hayashi 重排201

4316HofmannMartius重排202

4317Pinacol重排203

4318SommeletHauser銨葉立德重排204

4319Stevens重排205

4320Vinylcyclopropane(乙烯基環丙烷)重排反應206

4321Von Richter反應206

4322WagnerMeerwein重排207

4323Wittig重排207

4324Wolff重排208

第5章天然產物合成中官能團相互轉化反應機理210

51官能團的相互轉化——取代、加成和消除反應210

511Amadori重排反應210

512Appel反應210

513BamfordStevensShapiro反應211

514Barton反應212

515Barton去羰基反應213

516BartonMcCombie去氧反應213

517Beckmann 裂解反應214

518Benzynes(苯炔)反應215

519Blanc氯甲基化反應215

5110Boekelheide反應216

5111Boord烯烴合成216

5112Brown 硼氫化反應217

5113Bucherer反應218

5114Burgess脫水反應218

5115Chichibabin氨基化反應219

5116Chugaev消除220

5117Cope消除220

5118CoreyWinter olefin烯烴合成221

5119DakinWest反應221

5120DoeringLaFlamme丙二烯合成222

5121Eschenmoser偶聯反應222

5122EschenmoserTanabe碎片化反應223

5123Finkelstein 反應224

5124Fukuyama胺合成224

5125FürstPlattner規則225

5126Gabriel合成225

5127Gorb碎裂化反應226

5128Grieco消除反應226

5129HallerBauer反應227

5130Haloform(鹵仿)反應228

5131HellVolhardZelinsky反應229

5132Hofmann消除反應229

5133Hunsdiecker反應230

5134Jacobsen 水解動力學拆分230

5135Jocic反應231

5136Julia開裂反應232

5137KochHaaf反應232

5138KolbeSchmitt反應233

5139Krapcho脫羰反應233

5140Kucherov 反應234

5141LuTrostInoue反應234

5142Marshall硼化物碎片化反應235

5143Martin 硫化物脫水反應235

5144Meisenheimer絡合物236

5145Meyers醛合成反應236

5146Mitsunobu反應237

5147Nagata氫氰化反應237

5148Neber 重排238

5149Nef反應238

5150Nicholes反應239

5151Norrish Ⅰ和Norrish Ⅱ型光化學反應239

5152Orton重排240

5153Oxymercurationdemercuration(羥汞化脫汞)反應241

5154Payne重排242

5155Perkow反應242

5156PetasisFerrier重排243

5157RambergBcklund烯烴合成反應243

5158Robinson 光重排反應244

5159Rupe重排244

5160Schmidt重排245

5161Smiles重排246

5162Pinner 合成247

5163Polonovski 反應247

5164PolonovskiPotier 反應248

5165Prevost tras二羥基化反應249

5166Prins 反應250

5167Pummerer 重排250

5168Regitz重氮鹽合成251

5169Ruff遞降反應252

5170Sharpless二羥基化反應252

5171Simonisni反應254

5172Sommelet醛合成254

5173Suarez裂解反應255

5174Thallation(鉈化)反應255

5175Vicarious 親核取代反應255

5176Willgerodt反應256

5177WohlZiegler反應257

5178Wohl遞降反應257

5179Woodward cis二羥基化反應258

5180Zaitsev消除反應258

52官能團的相互轉化——氧化和還原反應259

521Achmatowicz 重排259

522BaeyerVilliger 氧化259

523Birch還原260

524BouveaultBlanc酯還原261

525Breslow遠程氧化脫氫法262

526Cannizzaro歧化反應262

527ClarkEschweiler胺的還原烷基化263

528Clemmensen還原264

529CoreyBakshiShibata(CBS)還原265

5210CoreyKim氧化266

5211Criegee鄰二醇裂解266

5212Criegee臭氧化反應267

5213Dakin反應267

5214Davis手性氮氧環丙烷試劑268

5215DDQ脫氫反應268

5216DessMartin過碘酸酯氧化269

5217Etard反應270

5218Fukuyama還原反應271

5219Gribble吲哚還原271

5220Gribble二芳基酮還原271

5221Hooker氧化272

5222JacobsenKatsuki環氧化反應273

5223Jones氧化反應273

5224Kochi氧化脫羧反應274

5225Kornblum氧化反應274

5226LemieuxJohnson氧化反應275

5227LeyGriffith氧化反應276

5228LeuckartWallach反應276

5229Lindlar還原反應277

5230Luche還原反應277

5231Malaprade氧化278

5232McFadyenStevens還原反應279

5233McMurry偶聯反應279

5234MeerweinPonndorfVerley還原279

5235Midland 還原反應280

5236Moffatt氧化反應281

5237Nicolaou脫氫反應281

5238Noyori不對稱氫化反應282

5239Oppenauer 氧化283

5240Osmium tetroxide(四氧化鋨)氧化283

5241ParikhDoering 氧化284

5242Pinnick氧化反應285

5243Prilezhaev環氧化反應286

5244Riley氧化(SeO2氧化)反應286

5245Rosenmund還原286

5246Rubottom氧化反應287

5247Saegusa氧化反應287

5248Sarett氧化反應288

5249Sharpless不對稱環氧化289

5250Shi不對稱環氧化反應289

5251SonnMüller醛合成290

5252Swern 氧化反應290

5253Tempo氧化291

5254Tischenko反應291

5255Vedejes羥基化反應292

5256Wacker氧化反應292

5257Wessely氧化反應293

5258Wharton氧遷移反應294

5259WolffKishner還原294

53碳雜鍵的形成反應295

531Arbuzov反應295

532AthertonTodd反應296

533Bamberger 重排296

534Beckmann重排297

535Brook重排298

536BuchawldHartwig交叉偶聯反應298

537ChanLam偶聯反應299

538CoreyChaykovsky反應299

539CoreyNicolaou大環內酯化反應300

5310Curtius重排301

5311Ferrier重排301

5312FischerHepp重排302

5313HochCampbell氮雜環丙烷合成302

5314Hofmann醯胺降解反應303

5315Kahne苷化反應303

5316KoenigKnorr苷化反應304

5317Lawesson硫羰基化反應304

5318Lossen重排305

5319Mannich反應305

5320Meisenheimer重排306

5321Merrifield固相肽合成307

5322MeyerSchuster重排308

5323MislowEvans重排309

5324Miyaura硼化反應309

5325Morin重排310

5326Mukaiyama酯化反應311

5327NewmanKwart反應311

5328Overman重排312

5329Passerini反應312

5330PaternoBüchi反應313

5331Povarov反應313

5332Ritter反應314

5333Sandmeyer反應314

5334Schiemann反應315

5335Schmidt三氯乙醯亞胺酯的糖苷化反應315

5336Sharpless不對稱羥胺化反應316

5337Steglich酯化反應317

5338Stieglitz重排318

5339Strecker胺基酸合成319

5340SurzurTanner重排319

5341Ugi反應320

5342Van Leusen還原氰基化反應321

5343Vorbruggen糖基化反應322

5344WesselyMoser重排323

5345WillgerodtKindler反應323

5346Williamson醚合成法324

5347Yamada偶聯試劑324

5348Yamaguchi酯化反應325

第6章天然產物合成中碳環和雜環形成反應機理327

61碳環形成的反應327

611Baldwin 環化327

612Buchner 擴環法328

613Coniaene 反應328

614Danheiser成環反應329

615Danishefsky 雙烯環加成反應330

616De Mayo 反應330

617Dieckmann縮合331

618DielsAlder反應332

619Dtz苯環化反應333

6110Dowd自由基擴環反應334

6111Nazarov環化反應334

6112Ficini反應335

6113FujimotoBelleau 反應335

6114HajosWiechert反應336

6115Hauser 環化反應337

6116Haworth反應338

6117Kulinkovich 羥基丙烷化反應338

6118PausonKhand 環戊烯酮合成339

6119Pschorr閉環反應340

6120Robinson閉環反應341

6121SimmonsSmith反應342

6122Staudinger酮烯環加成342

6123Story 自由基擴環合成343

6124ThorpeZiegler環化反應343

62雜環形成的反應344

621AlgarFlynnOyamada反應344

622AllanRobinson 反應344

623Auwers反應345

624Bartoli吲哚合成346

625BartonZard反應346

626Biginelli嘧啶酮合成347

627BischlerMhlau 吲哚合成348

628BischlerNapieralski異喹啉合成348

629Boger吡啶合成349

6210Bougault 碘內酯化反應350

6211Chichibabin吡啶合成351

6212ClausonKass 反應352

6213Combes喹啉合成352

6214Conradlipach反應353

6215CookHeilbron噻唑合成354

6216Doebner 反應354

6217FeistBeniary呋喃合成355

6218Fischer吲哚合成355

6219Friedlnder合成356

6220Gassman吲哚合成357

6221GuareschiThorpe縮合358

6222Hantzsch吡啶合成358

6223Hantzsch吡咯合成359

6224Hegedus 吲哚合成360

6225Hinsberg 噻吩合成法360

6226HofmannLofflerFreytag反應361

6227Huisgen環加成反應（1,3偶極環加成反應）362

6228Keck大環內酯化反應363

6229Kinugasa 反應364

6230Knorr吡咯合成364

6231Knorr喹啉合成365

6232Krhnke吡啶合成365

6233Larock香豆素、喹啉酮合成366

6234Larock吲哚合成367

6235Madelung吲哚合成368

6236MoganWalls反應368

6237MoriBan 吲哚合成369

6238PaalKnorr合成法370

6239Parham環化反應371

6240Pechmann香豆素合成反應371

6241Pfitzinger喹啉合成372

6242PictetSpengler 異喹啉合成373

6243PomeranzFritsch 反應373

6244RobinsonSchpf反應374

6245Simonis色酮環化反應375

6246Skraup喹啉合成376

6247Venostork環化反應377

6248Wenker氮雜環丙烷合成378

6249Witkop光環反應378

第7章生物鹼及其他含氮天然產物全合成實例解析380

71Camptothecin（喜樹鹼）380

72(-)Dendrobine(石斛鹼)384

7311,11′Dideoxyverticillin A(11,11′二去氧沃替西林)386

74Epothilones（埃博黴素）388

75Halipeptin A395

76(+)Haplophytine（單枝夾竹桃鹼）398

77Lyconadin A400

78Nakadomarin A403

79LN乙醯神經氨酸(LNeu5Ac)406

710Platencin (平板素)408

711（+）Polyoxin J [（+）多氧菌素]411

712Reserpine（利血平）413

713Tamiflu(達菲)415

714Taxol(紫杉醇)418

715Tropinone（托品酮）422

第8章萜類、植物酚類和甾體等天然產物全合成實例解析424

81(+)Absinthin（苦艾素）424

82Artemisinin426

83Calabricoside A428

84Calanolide A431

85Caryophyllene（石竹烯）434

86(+)transChrysanthemic acid（除蟲菊酸）436

87Combretastatin A4438

88Juvabione（保幼冷杉酮）441

89Lithospermic acid B（紫草酸B）446

810Longifolene（長葉烯）448

811Oleanolic acid（齊墩果酸）450

812Progesterone（孕甾酮）454

813Prostaglandin (前列腺素)457

814Pseudolaric acid B (土槿皮乙酸)461

815Resveroctrol（白藜蘆醇）463

816Salvileucalin B465

817Schindilactone A468

818Veticadinol471

819Vitamin A1(維生素A1 )473

8201α，25Dihydroxy Vitamin D3(1α，25二羥基維生素D3)475

天然產物常用有機合成反應機理索引480

序言

具有重要生物學意義的天然產物的全合成是有機化學的主要領域之一，是推動化學、藥學等學科發展的重要動力和思想源泉。針對複雜性、多樣性結構的天然產物的全合成研究不僅帶動有機化學新反應和有機合成新方法的發現和發展，也促進有機合成設計水平的整體提高。因此，複雜天然產物合成的能力往往被認為是一個國家或一個專業學術機構的有機化學整體水平的重要標誌。同時，天然產物骨架的複雜性和豐富的官能團化賦予了天然產物類化合物獨有的生物活性，因此天然產物作為藥物研究的先導化合物有其無法替代的獨特性質。以往化學家們青睞天然產物，但僅僅以合成天然產物本身為最終目的。今天，化學家們不僅合成天然產物本身，並開始利用傳統的合成方法來製備結構多樣的類天然產物化合物。這種利用合成手段製備的小分子化合物在生物學的基礎研究和藥物研究中將起到關鍵的作用。基於生理活性天然產物的研究已經成為化學與生命科學交叉科學領域中具有特色的主題內容，並日益受到科學界的重視。
本書全面介紹了天然產物的有機合成機理，並通過豐富的實例詳細闡述了合成路線的設計技巧和藝術。全書共分8章，第1章為緒論，重點介紹天然產物合成的意義和生物合成途徑與化學合成。第2、3章分別介紹了天然產物有機合成的一些重要方法和基本策略，如逆合成分析法、重要合成方法和多步驟合成策略及技巧等；第4～6章根據有機反應類型分別對天然產物合成中常見的近400個有機化學反應機理進行了系統歸納和簡要描述並附有參考文獻。第7、8章選取35個典型的具有重要生物活性的天然產物（包括生物鹼、萜類、植物酚類和甾體等）實例，分別對它們進行了逆合成分析和合成路線解析。書末還特別附有“天然產物常用有機合成反應機理索引”，以方便讀者查閱。
本書可作為從事有機合成特別是天然產物合成和製藥工業研究人員常備常用和不可或缺的案頭工具書，從中可以理解天然產物有機合成反應的機理，看到有機合成反應的套用，體驗合成路線的設計技巧和藝術，也可以看到有機合成是如何一步一步地發展的。本書也可供高等學校化學、化工和有機化學、藥物化學、套用化學等專業的師生使用。
本書在編寫過程中參考了一些相關的教材、專著和國內外文獻等，作者受益匪淺，參考文獻已列入書中。本書的編寫、繪圖還得到汪鋼強、吳崢、蔡雙蓮、婁定輝等博士研究生和碩士研究生的幫助，在此一併致謝。由於編者水平有限，疏漏和不妥之處在所難免，懇請讀者和同行不吝賜教。

編著者
2013年9月