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从有机化学发展的角度认识高中“有机化学基础”模块 北京师范大学化学学院 李和从有机化学发展的角度认识高中“有机化学基础”模块 一、有机化学的发展 二、选修《有机化学基础》模块 一、有机化学的发展 1807年，“有机化学”诞生 F. 贝其里乌斯 “生命力”说 1825年，第一个有机化合物的人工合成，F. 武勒，由无机物为原料合成尿素 1831年，J. 李比希建立有机实验室 1901年，诺贝尔化学奖开始颁奖 1952年-全合成胆甾醇； 1958年-破译了第一个蛋白质内氨基酸顺序，； 1965年-合成了第一个蛋白质(牛胰岛素),邢其毅、汪猷组织完成； 1972年-R-RNA合成；F.Sanger完成 1972年-全合成VB12， .Woodward历经十一年努力完成，并发现分子轨道对称守恒原理； 1982年-“绝望的化合物”—红霉素全合成，是有机合成由必然王国达到自由王国的标志， 1989年-全合成海葵毒素，Kishi经过8年努力； 20世纪90年代-进入生物医药阶段; 因研究胆甾醇获诺贝尔化学奖的科学家 H．O．维兰德 （德） 1927 研究胆汁酸及其类似物质? A．O．R．温道斯 （德） 1928 研究甾醇的结构及其与维生素的关系? R．B．伍德沃德 （美） 1965 合成甾醇、叶绿素、维生素B12 有机化学发展前沿及进展状况 （一） 有机合成 1. 从合成单一化合物向批量合成发展，向合成/分离/ 分析/ 筛选/一条龙发展：组合化学 向模板合成/自组织/自组装/ 自复制/合成功能材料/分子器件发展 绿色合成 产率100%和光学纯度100% 后者由E.J.Corey在合成PG中实现（第三次挑战） （一） 有机合成 2. 反应和方法学 ⑴利用新试剂、新反应使反应效率大增 例如,一步合成前列腺素,而此前需要12步完成 (2)利用手性催化剂合成高光学活性物质，其中美国科学家威廉姆-诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家柏利-夏普莱斯的“手性催化氢化反应”、“手性催化氧化反应”具有开创性，三人共获2001年诺贝尔化学奖。DET:手性酒石酸二乙酯≥90﹪e.e。 相转移催化剂 （1）冠醚 18-冠-6 空穴内径 0.26-0.36nm K+ 直径 0.26nm C2H5Br + KCN → C2H5CN + KBr 相转移催化剂 （2）环糊精：Cyclodextrin 6－8个D-吡喃葡萄糖以?-1,4-糖苷键首尾相接形成的穴状化合物 ?-环糊精 ?-环糊精 ?-环糊精 葡萄糖残基数 6 7 8 分子量 972 1135 1297 溶解度g/100ml 14.5 18.5 23.2 III、寡糖 环糊精 环糊精 截锥体环状结构 2－位，3－位羟基位于錐底方向，6－位羟基位于錐顶方向，使环糊精外部亲水 6－位亚甲基和糖苷基排列在分子内部，呈疏水性 环糊精的性质： 非还原性低聚糖 中性、碱性稳定，多年储存不变质 酸性时可水解，但比直链寡糖稳定2－5倍 空穴中可以包合多种化合物 用途：相转移作用 催化高选择反应 不对称催化 人工酶 乳化剂 环糊精在食品中的用途： 除去异味、羊膻、鱼腥 减少柑桔苦味 黄油中除去胆固醇 保持色泽与香味 保护不饱和脂肪酸不被氧化 提高与改善食品组织结构（乳化、起泡） 香烟咀中除尼古丁 （二）分子生物学（生物有机化学） “基因剪刀”（酶）的合成和克隆，为化学治疗提供了一种全新的观念和途径。 BamH1在特定部位切割DNA （三）天然有机化学茶多酚Tea Polyphenol 表儿茶素 EC 表没食子儿茶素 EGC Epicatechin Epigallocatechin 表儿茶素没食子酸酯 表没食子儿茶素没食子酸酯 Epicatechin Galate Epigallocatechin Galate ECG