天然产物有机合成原理与实例解析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1天然产物与天然产物化学 1

1.2天然产物化学与药物开发 1

1.3天然产物的生物合成途径 5

1.3.1一次代谢与二次代谢 5

1.3.2二次代谢产物的生物合成途径 6

1.4天然产物的化学合成 14

第2章 天然产物有机合成的重要方法 19

2.1逆合成分析法 19

2.2不对称合成 24

2.2.1对映异构体含量与构型的测定 24

2.2.2不对称合成方法 30

2.2.3有机小分子催化的不对称合成反应 33

2.3官能团的保护 38

2.3.1羟基的保护 39

2.3.2 1，2-和1，3-二醇羟基的保护 46

2.3.3醛酮羰基的保护 49

2.3.4羧基的保护 51

2.3.5氨基的保护 52

2.3.6活泼碳氢键和碳碳三键的保护 56

2.4周环反应 57

2.4.1电环化反应 57

2.4.2环加成反应 58

2.4.3σ迁移反应 62

2.5烯烃复分解反应 65

2.5.1烯烃复分解反应主要类型 66

2.5.2烯烃复分解反应的机理 67

2.5.3烯烃复分解反应在天然产物合成中的应用 68

2.6钯等过渡金属催化的偶联反应 71

2.6.1钯催化偶联反应的基本原理 71

2.6.2各种偶联反应 72

2.6.3钯催化偶联反应在天然产物合成中的应用 76

2.7生物催化在有机合成中的应用 77

2.7.1生物催化概述 77

2.7.2微生物发酵和酶法合成天然产物 81

2.7.3生物催化水解反应 83

2.7.4生物催化不对称还原反应 84

2.7.5生物催化的酯化反应 85

第3章 天然产物合成的基本策略 88

3.1汇聚合成与一条线合成 88

3.2合成问题简化 89

3.2.1利用分子的对称性 89

3.2.2模型化合物的运用 90

3.3导向基 91

3.4立体化学的控制 92

3.4.1立体化学控制的一些反应 92

3.4.2 Zimmerman-Traxler反应过渡态模型 94

3.4.3端基效应 97

3.5极性转换 100

3.6潜在官能团 104

3.6.1烯烃作为潜在官能团 105

3.6.2炔烃作为潜在官能团 106

3.6.3苯酚醚作为潜在官能团 106

3.6.4醇作为潜在官能团 107

3.6.5杂环作为潜在官能团 108

3.7邻基参与作用 109

3.8 Domino（多米诺）反应 113

3.9天然产物的仿生合成 120

3.10固相有机合成 124

3.10.1固相有机合成基本原理及特点 124

3.10.2固相合成载体 125

3.10.3固相合成方法 126

3.11绿色有机合成 127

第4章 天然产物合成中碳碳键形成反应机理 131

4.1碳碳键的形成——烃化、酰化和缩合反应 131

4.1.1 Acetoacetic ester（乙酰乙酸乙酯）合成 131

4.1.2 Acyloin缩合反应 132

4.1.3 Aldol（羟醛）缩合 132

4.1.4 Barbier反应 134

4.1.5 Baylis-Hillman反应 134

4.1.6 Benzoin（苯偶姻）缩合 135

4.1.7 Blaise反应 136

4.1.8 Bouveault醛合成 137

4.1.9 Buchner-Curtius-Schlotterbeck反应 137

4.1.10 Claisen缩合 138

4.1.11 Corey-Fuchs反应 139

4.1.12 Darzens α，β-环氧酸酯缩合 139

4.1.13 Duff醛基化反应 140

4.1.14 Enders腙烷基化反应 141

4.1.15 Ene反应 141

4.1.16 Erlanmeyer-Plochl反应 142

4.1.17 Eschenmoser亚甲基化反应 143

4.1.18 Evans烃基化反应 143

4.1.19 Evans Aldol缩合反应 144

4.1.20 Frater-Seebach烷基化反应 145

4.1.21 Friedel-Crafts反应 145

4.1.22 Gattermann-Koch合成 147

4.1.23 Gomberg-Bachmann反应 147

4.1.24 Henry硝醇反应 148

4.1.25 Horner-Wadsworth-Emmons反应 148

4.1.26 Houben-Hoesch反应 149

4.1.27 Huisgen亲核酰基化反应 149

4.1.28 Japp-Klingemann反应 150

4.1.29 Julia-Lythgoe成烯反应 151

4.1.30 Kilani-Fischer合成 151

4.1.31 Knoevenagel缩合反应 152

4.1.32 Kolbe电解偶联反应 153

4.1.33 Malonic ester（丙二酸酯）合成 153

4.1.34 Marschalk反应 154

4.1.35 Meerwein芳基化反应 155

4.1.36 Megers不对称烃基化反应 155

4.1.37 Michael加成反应 156

4.1.38 Minisd反应 157

4.1.39 Nef炔醇合成 158

4.1.40 Perkin反应 158

4.1.41 Reimer-Tiemann反应 159

4.1.42 Reissert醛合成反应 159

4.1.43 Schopf反应 160

4.1.44 Snieckus定向邻位金属化反应 161

4.1.45 Stetter反应（Michael-Stetter反应） 161

4.1.46 Stobbe缩合反应 162

4.1.47 Stork烯胺反应 162

4.1.48 Tollens反应 164

4.1.49 Vilsmeier-Haack反应 164

4.1.50 Wurtz反应 165

4.2 碳碳键的形成——过渡金属和元素有机化合物介导的碳碳键形成反应 166

4.2.1 Cadiot-Chodkiewicz偶联反应 166

4.2.2 Corey-House合成 166

4.2.3 Glaser-Eglinton偶联 167

4.2.4 Grignard反应 167

4.2.5 Heck反应 168

4.2.6 Hiyama交叉偶联反应 169

4.2.7 Kagan-Molander二碘化钐介入的偶联反应 169

4.2.8 Keck立体选择性烯丙基化反应 170

4.2.9 Keck自由基烯丙基化反应 171

4.2.10 Kumada交叉偶联反应 171

4.2.11 Liebeskind偶联反应 172

4.2.12 Lombardo-Takai烯基化反应 173

4.2.13 Masamune-Roushfy反应 174

4.2.14 Mukaiyama-Carreira羟醛缩合反应 175

4.2.15 Mukaiyama-Michael偶联反应 175

4.2.16 Negishi交叉偶联反应 176

4.2.17 Normant反应 176

4.2.18 Nozaki-Hiyama-Kishi反应 177

4.2.19 Olefin Metathesis烯烃复分解反应 177

4.2.20 Peterson成烯反应 178

4.2.21 Reformatsky反应 179

4.2.22 Roskamp反应 180

4.2.23 Roush反应 181

4.2.24 Sakurai烯丙基化反应（Hosomi-Sakurai反应） 181

4.2.25 Schlosser对Wittig反应的修正 182

4.2.26 Schwartz锆氢化反应 183

4.2.27 Seyferth-Gilbert增碳法 184

4.2.28 Smith-Tietze多组分二噻烃揳入偶联 184

4.2.29 Sonogashira反应 185

4.2.30 Still-Gennari膦酸酯反应 185

4.2.31 Stille偶联反应 186

4.2.32 Suzuki偶联反应 186

4.2.33 Takai-Utimoto烯化反应 187

4.2.34 Tebbe烯烃化反应（Petasis烯基化反应） 188

4.2.35 Tsuji-Trost烯丙基化反应 189

4.2.36 Ullmann反应 189

4.2.37 Weinreb酮合成法 190

4.2.38 Wittig反应 190

4.2.39 Wittig-Horner反应 192

4.3 碳碳键的形成——分子重排反应 192

4.3.1 Arndt-Eister反应 192

4.3.2 Baker-Venkataraman重排 193

4.3.3 Benzidine（联苯胺）重排 194

4.3.4 Benzilic acid（二苯乙醇酸）重排 194

4.3.5 Carroll重排 195

4.3.6 Claisen重排 195

4.3.7 Claisen-Eschenmoser重排，Claisen-Johnson重排，Claisen-Ireland重排 196

4.3.8 Cope重排 197

4.3.9 Demjanov-Tiffeneau重排 197

4.3.10 Dienone-phenol（二烯酮-酚）重排 198

4.3.11 di-π-甲烷重排 198

4.3.12 Favorskii重排 199

4.3.13 Fries重排 200

4.3.14 Fritsch-Wiechell重排 201

4.3.15 Hayashi重排 201

4.3.16 Hofmann-Martius重排 202

4.3.17 Pinacol重排 203

4.3.18 Sommelet-Hauser铵叶立德重排 204

4.3.19 Stevens重排 205

4.3.20 Vinylcyclopropane（乙烯基环丙烷）重排反应 206

4.3.21 Von Richter反应 206

4.3.22 Wagner-Meerwein重排 207

4.3.23 Wittig重排 207

4.3.24 Wolff重排 208

第5章 天然产物合成中官能团相互转化反应机理 210

5.1官能团的相互转化——取代、加成和消除反应 210

5.1.1 Amadori重排反应 210

5.1.2 Appel反应 210

5.1.3 Bamford-Stevens-Shapiro反应 211

5.1.4 Barton反应 212

5.1.5 Barton去羰基反应 213

5.1.6 Barton-McCombie去氧反应 213

5.1.7 Beckmann裂解反应 214

5.1.8 Benzynes（苯炔）反应 215

5.1.9 Blanc氯甲基化反应 215

5.1.10 Boekelheide反应 216

5.1.11 Boord烯烃合成 216

5.1.12 Brown硼氢化反应 217

5.1.13 Bucherer反应 218

5.1.14 Burgess脱水反应 218

5.1.15 Chichibabin氨基化反应 219

5.1.16 Chugaev消除 220

5.1.17 Cope消除 220

5.1.18 Corey-Winter olefin烯烃合成 221

5.1.19 Dakin-West反应 221

5.1.20 Doering-LaFlamme丙二烯合成 222

5.1.21 Eschenmoser偶联反应 222

5.1.22 Eschenmoser-Tanabe碎片化反应 223

5.1.23 Finkelstein反应 224

5.1.24 Fukuyama胺合成 224

5.1.25 Furst-Plattner规则 225

5.1.26 Gabriel合成 225

5.1.27 Gorb碎裂化反应 226

5.1.28 Grieco消除反应 226

5.1.29 Haller-Bauer反应 227

5.1.30 Haloform（卤仿）反应 228

5.1.31 Hell-Volhard-Zelinsky反应 229

5.1.32 Hofmann消除反应 229

5.1.33 Hunsdiecker反应 230

5.1.34 Jacobsen水解动力学拆分 230

5.1.35 Jocic反应 231

5.1.36 Julia开裂反应 232

5.1.37 Koch-Haaf反应 232

5.1.38 Kolbe-Schmitt反应 233

5.1.39 Krapcho脱羰反应 233

5.1.40 Kucherov反应 234

5.1.41 Lu-Trost-Inoue反应 234

5.1.42 Marshall硼化物碎片化反应 235

5.1.43 Martin硫化物脱水反应 235

5.1.44 Meisenheimer络合物 236

5.1.45 Meyers醛合成反应 236

5.1.46 Mitsunobu反应 237

5.1.47 Nagata氢氰化反应 237

5.1.48 Neber重排 238

5.1.49 Nef反应 238

5.1.50 Nicholes反应 239

5.1.51 NorrishⅠ和Norrish Ⅱ型光化学反应 239

5.1.52 Orton重排 240

5.1.53 Oxymercuration-demercuration（羟汞化-脱汞）反应 241

5.1.54 Payne重排 242

5.1.55 Perkow反应 242

5.1.56 Petasis-Ferrier重排 243

5.1.57 Ramberg-Backlund烯烃合成反应 243

5.1.58 Robinson光重排反应 244

5.1.59 Rupe重排 244

5.1.60 Schmidt重排 245

5.1.61 Smiles重排 246

5.1.62 Pinner合成 247

5.1.63 Polonovski反应 247

5.1.64 Polonovski-Potier反应 248

5.1.65 Prevost tras-二羟基化反应 249

5.1.66 Prins反应 250

5.1.67 Pummerer重排 250

5.1.68 Regitz重氮盐合成 251

5.1.69 Ruff递降反应 252

5.1.70 Sharpless二羟基化反应 252

5.1.71 Simonisni反应 254

5.1.72 Sommelet醛合成 254

5.1.73 Suarez裂解反应 255

5.1.74 Thallation（铊化）反应 255

5.1.75 Vicarious亲核取代反应 255

5.1.76 Willgerodt反应 256

5.1.77 Wohl-Ziegler反应 257

5.1.78 Wohl递降反应 257

5.1.79 Woodward cis-二羟基化反应 258

5.1.80 Zaitsev消除反应 258

5.2 官能团的相互转化——氧化和还原反应 259

5.2.1 Achmatowicz重排 259

5.2.2 Baeyer-Villiger氧化 259

5.2.3 Birch还原 260

5.2.4 Bouveault-Blanc酯还原 261

5.2.5 Breslow远程氧化脱氢法 262

5.2.6 Cannizzaro歧化反应 262

5.2.7 Clark-Eschweiler胺的还原烷基化 263

5.2.8 Clemmensen还原 264

5.2.9 Corey-Bakshi-Shibata （CBS）还原 265

5.2.10 Corey-Kim氧化 266

5.2.11 Criegee邻二醇裂解 266

5.2.12 Criegee臭氧化反应 267

5.2.13 Dakin反应 267

5.2.14 Davis手性氮氧环丙烷试剂 268

5.2.15 DDQ脱氢反应 268

5.2.16 Dess-Martin过碘酸酯氧化 269

5.2.17 Etard反应 270

5.2.18 Fukuyama还原反应 271

5.2.19 Gribble吲哚还原 271

5.2.20 Gribble二芳基酮还原 271

5.2.21 Hooker氧化 272

5.2.22 Jacobsen-Katsuki环氧化反应 273

5.2.23 Jones氧化反应 273

5.2.24 Kochi氧化脱羧反应 274

5.2.25 Kornblum氧化反应 274

5.2.26 Lemieux-Johnson氧化反应 275

5.2.27 Ley-Griffith氧化反应 276

5.2.28 Leuckart-Wallach反应 276

5.2.29 Lindlar还原反应 277

5.2.30 Luche还原反应 277

5.2.31 Malaprade氧化 278

5.2.32 McFadyen-Stevens还原反应 279

5.2.33 McMurry偶联反应 279

5.2.34 Meerwein-Ponndorf-Verley还原 279

5.2.35 Midland还原反应 280

5.2.36 Moffatt氧化反应 281

5.2.37 Nicolaou脱氢反应 281

5.2.38 Noyori不对称氢化反应 282

5.2.39 Oppenauer氧化 283

5.2.40 Osmium tetroxide（四氧化锇）氧化 283

5.2.41 Parikh-Doering氧化 284

5.2.42 Pinnick氧化反应 285

5.2.43 Prilezhaev环氧化反应 286

5.2.44 Riley氧化（SeO2氧化）反应 286

5.2.45 Rosenmund还原 286

5.2.46 Rubottom氧化反应 287

5.2.47 Saegusa氧化反应 287

5.2.48 Sarett氧化反应 288

5.2.49 Sharpless不对称环氧化 289

5.2.50 Shi不对称环氧化反应 289

5.2.51 Sonn-Muller醛合成 290

5.2.52 Swern氧化反应 290

5.2.53 Tempo氧化 291

5.2.54 Tischenko反应 291

5.2.55 Vedejes羟基化反应 292

5.2.56 Wacker氧化反应 292

5.2.57 Wessely氧化反应 293

5.2.58 Wharton氧迁移反应 294

5.2.59 Wolff-Kishner还原 294

5.3 碳杂键的形成反应 295

5.3.1 Arbuzov反应 295

5.3.2 Atherton-Todd反应 296

5.3.3 Bamberger重排 296

5.3.4 Beckmann重排 297

5.3.5 Brook重排 298

5.3.6 Buchawld-Hartwig交叉偶联反应 298

5.3.7 Chan-Lam偶联反应 299

5.3.8 Corey-Chaykovsky反应 299

5.3.9 Corey-Nicolaou大环内酯化反应 300

5.3.10 Curtius重排 301

5.3.11 Ferrier重排 301

5.3.12 Fischer-Hepp重排 302

5.3.13 Hoch-Campbell氮杂环丙烷合成 302

5.3.14 Hofmann酰胺降解反应 303

5.3.15 Kahne苷化反应 303

5.3.16 Koenig-Knorr苷化反应 304

5.3.17 Lawesson硫羰基化反应 304

5.3.18 Lossen重排 305

5.3.19 Mannich反应 305

5.3.20 Meisenheimer重排 306

5.3.21 Merrifield固相肽合成 307

5.3.22 Meyer-Schuster重排 308

5.3.23 Mislow-Evans重排 309

5.3.24 Miyaura硼化反应 309

5.3.25 Morin重排 310

5.3.26 Mukaiyama酯化反应 311

5.3.27 Newman-Kwart反应 311

5.3.28 Overman重排 312

5.3.29 Passerini反应 312

5.3.30 Paterno-Buchi反应 313

5.3.31 Povarov反应 313

5.3.32 Ritter反应 314

5.3.33 Sandmeyer反应 314

5.3.34 Schiemann反应 315

5.3.35 Schmidt三氯乙酰亚胺酯的糖苷化反应 315

5.3.36 Sharpless不对称羟胺化反应 316

5.3.37 Steglich酯化反应 317

5.3.38 Stieglitz重排 318

5.3.39 Strecker氨基酸合成 319

5.3.40 Surzur-Tanner重排 319

5.3.41 Ugi反应 320

5.3.42 Van Leusen还原氰基化反应 321

5.3.43 Vorbruggen糖基化反应 322

5.3.44 Wessely-Moser重排 323

5.3.45 Willgerodt-Kindler反应 323

5.3.46 Williamson醚合成法 324

5.3.47 Yamada偶联试剂 324

5.3.48 Yamaguchi酯化反应 325

第6章 天然产物合成中碳环和杂环形成反应机理 327

6.1 碳环形成的反应 327

6.1.1 Baldwin环化 327

6.1.2 Buchner扩环法 328

6.1.3 Conia-ene反应 328

6.1.4 Danheiser成环反应 329

6.1.5 Danishefsky双烯环加成反应 330

6.1.6 De Mayo反应 330

6.1.7 Dieckmann缩合 331

6.1.8 Diels-Alder反应 332

6.1.9 Dotz苯环化反应 333

6.1.10 Dowd自由基扩环反应 334

6.1.11 Nazarov环化反应 334

6.1.12 Ficini反应 335

6.1.13 Fujimoto-Belleau反应 335

6.1.14 Hajos-Wiechert反应 336

6.1.15 Hauser环化反应 337

6.1.16 Haworth反应 338

6.1.17 Kulinkovich羟基丙烷化反应 338

6.1.18 Pauson-Khand环戊烯酮合成 339

6.1.19 Pschorr闭环反应 340

6.1.20 Robinson闭环反应 341

6.1.21 Simmons-Smith反应 342

6.1.22 Staudinger酮烯环加成 342

6.1.23 Story自由基扩环合成 343

6.1.24 Thorpe-Ziegler环化反应 343

6.2 杂环形成的反应 344

6.2.1 Algar-Flynn-Oyamada反应 344

6.2.2 Allan-Robinson反应 344

6.2.3 Auwers反应 345

6.2.4 Bartoli吲哚合成 346

6.2.5 Barton-Zard反应 346

6.2.6 Biginelli 嘧啶酮合成 347

6.2.7 Bischler-Mohlau吲哚合成 348

6.2.8 Bischler-Napieralski异喹啉合成 348

6.2.9 Boger吡啶合成 349

6.2.10 Bougault碘内酯化反应 350

6.2.11 Chichibabin 吡啶合成 351

6.2.12 Clauson-Kass反应 352

6.2.13 Combes喹啉合成 352

6.2.14 Conrad-lipach反应 353

6.2.15 Cook-Heilbron噻唑合成 354

6.2.16 Doebner反应 354

6.2.17 Feist-Beniary呋喃合成 355

6.2.18 Fischer吲哚合成 355

6.2.19 Friedlander合成 356

6.2.20 Gassman吲哚合成 357

6.2.21 Guareschi-Thorpe缩合 358

6.2.22 Hantzsch吡啶合成 358

6.2.23 Hantzsch吡咯合成 359

6.2.24 Hegedus吲哚合成 360

6.2.25 Hinsberg噻吩合成法 360

6.2.26 Hofmann-Loffler-Freytag反应 361

6.2.27 Huisgen环加成反应（1，3-偶极环加成反应） 362

6.2.28 Keck大环内酯化反应 363

6.2.29 Kinugasa反应 364

6.2.30 Knorr 吡咯合成 364

6.2.31 Knorr喹啉合成 365

6.2.32 Krohnke吡啶合成 365

6.2.33 Larock香豆素、喹啉酮合成 366

6.2.34 Larock吲哚合成 367

6.2.35 Madelung吲哚合成 368

6.2.36 Mogan-Walls反应 368

6.2.37 Mori-Ban吲哚合成 369

6.2.38 Paal-Knorr合成法 370

6.2.39 Parham环化反应 371

6.2.40 Pechmann香豆素合成反应 371

6.2.41 Pfitzinger喹啉合成 372

6.2.42 Pictet-Spengler异喹啉合成 373

6.2.43 Pomeranz-Fritsch反应 373

6.2.44 Robinson-Schopf反应 374

6.2.45 Simonis色酮环化反应 375

6.2.46 Skraup喹啉合成 376

6.2.47 Veno-stork环化反应 377

6.2.48 Wenker氮杂环丙烷合成 378

6.2.49 Witkop光环反应 378

第7章 生物碱及其他含氮天然产物全合成实例解析 380

7.1 Camptothecin（喜树碱） 380

7.2 （一)-Dendrobine（石斛碱） 384

7.3 11，11’-Dideoxyverticillin A（11，11’-二去氧沃替西林） 386

7.4 Epothilones（埃博霉素） 388

7.5 Halipeptin A 395

7.6 （+）-Haplophytine（单枝夹竹桃碱） 398

7.7 Lyconadin A 400

7.8 Nakadomarin A 403

7.9 L-N-乙酰神经氨酸（L-Neu5Ac） 406

7.10 Platencin（平板素） 408

7.11 （+）-Polyoxin J[（+）-多氧菌素] 411

7.12 Reserpine（利血平） 413

7.13 Tamiflu（达菲） 415

7.14 Taxol（紫杉醇） 418

7.15 Tropinone（托品酮） 422

第8章 萜类、植物酚类和甾体等天然产物全合成实例解析 424

8.1 （+）-Absinthin（苦艾素） 424

8.2 Artemisinin 426

8.3 Calabricoside A 428

8.4 Calanolide A 431

8.5 Caryophyllene（石竹烯） 434

8.6 （+）-trans-Chrysanthemic acid（除虫菊酸） 436

8.7 Combretastatin A-4 438

8.8 Juvabione（保幼冷杉酮） 441

8.9 Lithospermic acid B（紫草酸B） 446

8.10 Longifolene（长叶烯） 448

8.11 Oleanolic acid（齐墩果酸） 450

8.12 Progesterone（孕甾酮） 454

8.13 Prostaglandin（前列腺素） 457

8.14 Pseudolaric acid B（土槿皮乙酸） 461

8.15 Resveroctrol（白藜芦醇） 463

8.16 Salvileucalin B 465

8.17 Schindilactone A 468

8.18 Veticadinol 471

8.19 Vitamin A1（维生素A1） 473

8.20 1a， 25-Dihydroxy Vitamin D3（1α，25-二羟基维生素D3） 475

天然产物常用有机合成反应机理索引 480