有機(jī)化學(xué)發(fā)展前沿與新挑戰(zhàn)主講教師:學(xué)院：理工學(xué)院年暑期實(shí)踐課培訓(xùn)時(shí)間:2015-7目錄1什么是化學(xué)實(shí)驗(yàn)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)性質(zhì)變化規(guī)律與應(yīng)用合成天然產(chǎn)物設(shè)計(jì)和合成需要的物質(zhì)應(yīng)用在其他領(lǐng)域認(rèn)識(shí)天然有機(jī)物研究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用研究反應(yīng)實(shí)質(zhì)和反應(yīng)方向有機(jī)化學(xué)有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用2有機(jī)化學(xué)的發(fā)展史無意識(shí)、經(jīng)驗(yàn)性利用有機(jī)化合物大量提取有機(jī)化合物提出有機(jī)化學(xué)和有機(jī)化合物概念首次合成有機(jī)化合物系統(tǒng)研究有機(jī)化學(xué)2.117~19世紀(jì)德國(guó)-維勒（1800~1882）1828年：合成了尿素，打破了有機(jī)物的“生命力說”。瑞典-貝采里烏斯（1779~1848）19世紀(jì)初，提出“有機(jī)化學(xué)”和“有機(jī)化合物”。德國(guó)-李比希（1803~1973）1830年：創(chuàng)立有機(jī)化合物的定量分析方法。德國(guó)-葛霉林（1788～1853）1848年：對(duì)有機(jī)化學(xué)提出了新的定義，即現(xiàn)在所用的定義：碳化合物化學(xué)就是有機(jī)化學(xué)。1874年，提出飽和碳原子的四個(gè)價(jià)指向以碳為中心的四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，開創(chuàng)了有機(jī)化合物的立體化學(xué)。德國(guó)-凱庫勒（1829~1896）1865年，年出絕大多數(shù)有機(jī)化合物中碳為四價(jià)，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)學(xué)說。法國(guó)-勒貝爾（1847~1930）荷蘭-范特霍夫（1852~1911）2.220世紀(jì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展2.2.1理論

逆推法合成設(shè)計(jì)思想

提高了新化合物的誕生速度2.2.3合成設(shè)計(jì)方法從1968年起，我國(guó)科學(xué)工作者開始人工合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸的研究。1981年11月20日完成了最后的合成。3.21世紀(jì)有機(jī)化學(xué)的挑戰(zhàn)與發(fā)展方向3.1近5年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)簡(jiǎn)介諾貝爾獎(jiǎng)，是以瑞典著名的化學(xué)家、硝化甘油炸藥的發(fā)明人阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾的部分遺產(chǎn)（3100萬瑞典克朗）作為基金創(chuàng)立的。設(shè)物理、化學(xué)、生理或醫(yī)學(xué)、文學(xué)、和平五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，以基金每年的利息或投資收益授予前一年世界上在這些領(lǐng)域?qū)θ祟愖鞒鲋卮筘暙I(xiàn)的人，諾貝爾獎(jiǎng)包括金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?、證書和獎(jiǎng)金。1968年，瑞典國(guó)家銀行增設(shè)“瑞典國(guó)家銀行紀(jì)念諾貝爾經(jīng)濟(jì)科學(xué)獎(jiǎng)”，1969年首次頒發(fā)，人們習(xí)慣上稱這個(gè)額外的獎(jiǎng)項(xiàng)為“諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)”。諾貝爾諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?wù)?009年，美以三科學(xué)家因“對(duì)核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究”而獲獎(jiǎng)。這三位科學(xué)家為美國(guó)的VenkatramanRamakrishnan、ThomasA.Steitz及以色列的AdaE.Yonath。2010年，美國(guó)與日本三位科學(xué)家理查德·海克（RichardF.Heck），根岸英一（Ei-ichiNegishi）及鈴木章（AkiraSuzuki）分享該獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是“有機(jī)合成中鈀催化交叉偶聯(lián)”研究。2011年，以色列科學(xué)家DanielShechtman獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體”。2012年，兩位美國(guó)科學(xué)家羅伯特·萊夫科維茨（RobertJ.Lefkowitz）和布萊恩·克比爾卡（BrianK.Kobilka）因“G蛋白偶聯(lián)受體研究”獲獎(jiǎng)。2014年，美國(guó)及德國(guó)三位科學(xué)家EricBetzig、StefanW.Hell和WilliamE.Moerner獲獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是“研制出超分辨率熒光顯微鏡”。從2009~2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的成果可以看出，與DNA、蛋白質(zhì)等生命體成分相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及合成等的研究已成為本世紀(jì)研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)；進(jìn)一步研發(fā)新型催化劑，探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)等研究的理論依據(jù)或技術(shù)模型等，依然是科學(xué)界具有旺盛生命力的課題。其之所以如此，主要是由于生命大分子等的種類千差萬別，并不是單純的某個(gè)國(guó)家、某個(gè)課題組獨(dú)立就能夠完成的，也不是一朝一夕就能取得成果。研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能、作用機(jī)理等可以為人類解決一系列疑難問題或新的挑戰(zhàn)提供理論與實(shí)踐的技術(shù)支持及保障。5）合成可以自組裝成有序體系并具備重要功能的新物質(zhì)。發(fā)展清潔燃料以及將煤轉(zhuǎn)化為清潔燃料的技術(shù)。4）合成一些像肌肉等生理體系一樣具有刺激響應(yīng)性的材料。6）透徹認(rèn)識(shí)生命的化學(xué)本質(zhì)，包括大腦和記憶的化學(xué)本質(zhì)。。7）開發(fā)并生產(chǎn)治療各種重大疾病的特效藥物，了解個(gè)體基因差異對(duì)特定藥物的不同反應(yīng)，能夠更好地將藥物送到身體指定部位。8）發(fā)明不會(huì)長(zhǎng)期存留、專一性更強(qiáng)的農(nóng)用化學(xué)品，開發(fā)安全的食品添加劑。延伸一最有影響力的化學(xué)類雜志創(chuàng)辦人：約翰·邁克爾斯、托馬斯·愛迪生、亞歷山大·格拉漢姆·貝爾創(chuàng)辦時(shí)間：1880出版單位：美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（AAAS）影響因子：33.611（2014）《科學(xué)》（science）雜志簡(jiǎn)介創(chuàng)辦人：約瑟夫·諾爾曼·洛克耶創(chuàng)辦時(shí)間：1869出版單位：英國(guó)自然出版集團(tuán)期刊內(nèi)容：發(fā)表來自很多科學(xué)領(lǐng)域的一手研究論文的雜志影響因子：41.456（2014）《英國(guó)自然雜志》（nature）簡(jiǎn)介創(chuàng)辦單位：美國(guó)化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦時(shí)間：1924期刊內(nèi)容：某一領(lǐng)域內(nèi)綜合性的批判性的評(píng)論，非原創(chuàng)研究影響因子：46.568（2014）《化學(xué)評(píng)論》（chemicalreviews）簡(jiǎn)介2）查閱研究現(xiàn)狀、現(xiàn)有合成路線與方案等，評(píng)述各個(gè)路線及方案的優(yōu)缺點(diǎn)。合成路線13）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室當(dāng)下條件，擬定合成路線。參考活性片段數(shù)據(jù)庫及計(jì)算化學(xué)等，準(zhǔn)備好相關(guān)原料、試劑及儀器，探索各步反應(yīng)在本實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際合成條件與方案。反應(yīng)條件溫度溶劑投料比壓強(qiáng)時(shí)間結(jié)果探索設(shè)計(jì)低于室溫水1:1低于一個(gè)1h產(chǎn)率或者收率室溫乙醇1:1.5一個(gè)5h高于室溫乙酸1:2高于一個(gè)8h4）多次試驗(yàn)，檢測(cè)每步產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化合成條件與方案，選出每步合成中投料簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件容易、后處理簡(jiǎn)便、產(chǎn)率或收率較高的方案。5）適當(dāng)放大量反應(yīng)，合成足夠量的中間產(chǎn)物、目標(biāo)產(chǎn)