第1章　绪论

1.1　引言

化学被众多人称为“中心科学”，化学合成则被认为是这个中心的“中心”。迄今已知的2400多万种物质中，绝大多数为有机合成产物。有机合成化学经过化学家的不懈探索和工业生产实践，近一个多世纪以来取得了十分巨大的进展。

自Wöhler在1828年首次由氰酸铵制得尿素，成功地进行了有机化合物的人工合成后，化学家们开始对自然界存在的与人们生活有关或有理论价值的有机化合物进行了合成探索。1856年，著名有机化学家Perkin用铬酸氧化苯胺衍生物时得到了能与天然染料茜红和靛蓝相媲美的苯胺紫，并以实验室合成为基础设计了工业生产方案，使其很快投入了工业生产。1868年Graebe和Liebermann合成了茜红，1878年Baeyer合成了靛蓝。经过不断地创新、改良和生产实践，终于形成了合成染料化学工业。染料化学及其他化学工业的发展导致合成药物的产生。人们在对一些染料中间体抗菌性的研究过程中发现了磺胺类抗生素，从而开创了人工合成药物的新纪元。

100年来合成化学发展迅速，许多新技术被用于无机和有机化合物的合成，例如，超低温合成、高温合成、高压合成、电解合成、光合成、声合成、微波合成、等离子体合成、固相合成、仿生合成等；发现和创造的新反应、新合成方法不胜数。现在，几乎所有的已知天然化合物以及化学家感兴趣的具有特定功能的非天然化合物都能够通过化学合成的方法来获得。在人类已拥有的2400多万种化合物中，绝大多数是化学家合成的，几乎又创造出了一个新的自然界。合成化学为满足人类对物质的需求做出了极为重要的贡献。纵观20世纪，合成化学领域共获得10项诺贝尔化学奖。1912年格利雅因发明格氏试剂，开创了有机金属在各种官能团反应中的新应用而获得诺贝尔化学奖。狄尔斯和阿尔德因发现双烯合成反应而获得1950年诺贝尔化学奖。齐格勒和纳塔发现了有机金属催化烯烃定向聚合，实现了乙烯的常压聚合而荣获1963年诺贝尔化学奖。人工合成生物分子一直是有机合成化学的研究重点。从最早的甾体（Windaus，1928年诺贝尔化学奖）、抗坏血酸（Haworth，1937年诺贝尔化学奖）、生物碱（Robinson，1947年诺贝尔化学奖）到多肽（Vigneaud，1955年诺贝尔化学奖）逐渐深入。到1965年有机合成大师Woodward由于其有机合成的独创思维和高超技艺，先后合成了奎宁、胆固醇、可的松、叶绿素和利血平等一系列复杂有机化合物而荣获诺贝尔化学奖。获奖后他又提出了分子轨道对称守恒原理，并合成了维生素B12等。

维生素B12

此外，Wilkinson和Fischer合成了过渡金属二茂夹心式化合物，确定了这种特殊结构，对金属有机化学和配位化学的发展起了重大推动作用，荣获1973年诺贝尔化学奖。1979年Brown和Wittig因分别发展了有机硼和Wittig反应而共获诺贝尔化学奖。1984年Merrifield因发明了固相多肽合成法对有机合成方法学和生命化学起了巨大的推动作用而获得诺贝尔化学奖。

经过长期的发展与积累，有机合成化学的内容越来越丰富，新的反应与方法层出不穷，加上有机化合物自身结构的复杂性，面对一种新的复杂化合物的合成常常会感到无从下手，这时合成化学家的经验便显得十分重要。20世纪60年代末，美国哈佛大学Corey教授根据其多年对复杂分子的合成及设计研究，逐渐创立了从目标结构开始采用一系列逻辑推理方法推出起始原料及合成路线的方法——逆合成分析法。这种逻辑方法的产生与完善对复杂分子的合成有很大帮助。由Corey领导的研究组在此理论的指导下完成了100多种复杂分子的多步骤合成，几乎每种复杂化合物的成功合成都有新的方法出现。Corey由于合成理论方面的杰出成就而获得了1990年度诺贝尔化学奖。

现代合成化学经历了近百年的努力研究、探索和积累，到今天已经可以合成像海葵毒素这样复杂的分子（分子式为C129H223N3O54，有64个不对称碳和7个骨架内双键，异构体数目多达271个）。

海葵毒素