高等有机化学-前沿

1高等有机化学AdvancedOrganicChemistry有机化学专业2011级硕士研究生课程2011-09-102第一章序言31.现代有机合成化学（36学时，2学分）2.高等有机化学（36学时，2学分）3.不对称合成化学（36学时，2学分）4.有机光电材料化学（36学时，2学分）5.超分子化学（36学时，2学分）6.化学生物学（36学时，2学分）7.化学文献与科技写作（36学时，2学分）1.1简单介绍有机化学专业硕士研究生学位课程设置:4各课程的联系及区别现代有机合成化学：以复杂分子的合成为目的展开的系列讨论，主要涉及基本的有机合成化学为主体展开的讨论。不对称合成化学：介绍不对称的基本知识，概念，不对称合成，不对称分离等。不对称在药物合成中的应用等。有机光电材料化学：什么样的有机化合物具有光电性质，怎样合成，材料测试的手段和方法等超分子化学：以非共价键形式相互作用的化学：涉及到生物，医学，材料等学科。化学生物学：应用化学的方法研究生命中的化学问题，交叉学科。化学文献与科技写作：科学研究中涉及的中外文文献的查阅，科学论文的写作等高等有机化学：与现代合成化学一样，属专业基础课程。在国内外均开设这门课程。其教材种类不算很多，其内容基本上分为结构与机理，反应与合成的形式进行介绍。化学生物学（ChemicalBiology）化学生物学是以化学小分子为探针，探索生物体内的分子事件及其相互作用网络，在分子水平上研究复杂生命现象的新学科。作为化学和生命科学交叉的学科，化学生物学通过化学的方法和技术拓展了生物学的研究范围，同时也通过化学在生命科学中的应用进一步促进化学的发展。基于化学小分子探针的信号转导过程研究国家自然科学基金委员会化学科学部，生命科学部，数理科学部，信息科学部本项重大研究计划以生物信号转导过程为研究目标，充分发挥化学和生物医学等多学科合作研究的优势，揭示传统生物学所难以发现的新规律，进而推动新药、新靶标和新的药物作用机制的发现，造福于人类的健康事业，促进我国经济发展。同时也必然会推动新的交叉学科化学生物学的发展。高等有机化学的研究内容与目的高等有机化学分子结构的基本概念含碳化合物的反应性反应过程中的结构变化反应机理化合物中间体结构揭示反应的本质、内在规律，把有机反应有机地联系起来。71.2高等有机化学的发展和现状1.二十世纪的高等有机化学(1)萌芽阶段（19世纪末、20世纪初）(2)建立阶段（1940年代）—1940年的Hammett“物理有机化学”书出版(3)黄金时代（1940~70年代）(4)成熟和发展阶段（1950年代~2000）82.二十一世纪的高等有机化学(1)生命过程中的有机化学问题(2)分子聚集体(3)新分子设计、合成及性质(4)计算化学，计算机辅助分子设计药物分子的筛选(数据库的建立)(5)自由基化学(6)有机光电化学(7)新的合成技术(如，氨基酸合成仪等)93.历年诺贝尔化学奖1901范特霍夫(JacobusHendricusVan‘Hoff)荷兰人（1852--1911)发现溶液中化学动力学法则和渗透压规律。1885年，范特霍夫发表了《气体体系或稀溶液中的化学平衡》。1902埃米尔·费雷(EmilFischer)德国人(1852--1919)他的研究为有机化学广泛应用于现代工业奠定了基础。（合成糖和嘌呤）1903阿列纽斯（SvanteAugustArrhenius)瑞典人(1859--1927)阿列纽斯在生物化学领域进行了创造性的研究工作。他发表了《免疫化学》、《生物化学定量定律》等著作，并运用物理化学规律阐述了毒素和抗毒素的反应。1904威廉·拉姆赛（WilliamRamsay)英国人（1852--1916)他与物理学家瑞利等合作，发现了六种惰性气体。1905阿道夫·冯·贝耶尔(AsolfvonBaeyer)德国人(1835--1917)发现靛青、天蓝、绯红现代三大基本元素分子结构。（有机染料）1906亨利·莫瓦桑（HenriMoissan)法国人（1852--1907)亨利·莫瓦桑发现氟元素分析法，发明人造钻石和电气弧光炉。1907E.毕希纳（德国人）从事酵素和酶化学、生物学研究1908E.卢瑟福（英国人）首先提出放射性元素的蜕变理论1909W.奥斯特瓦尔德（德国人）从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究1910O.瓦拉赫（德国人）脂环式化合物的奠基人1911M.居里（法国人）发现镭和钋1912V.格林尼亚（法国人）发明了格林尼亚试剂--有机镁试剂P.萨巴蒂（法国人）使用细金属粉末作催化剂，发明了一种制取氢化不饱和烃的有效方法1913A.维尔纳（瑞士人）从事分子内原子化合价的研究1914T.W.理查兹（美国人）致力于原子量的研究，精确地测定了许多元素的原子量1915R.威尔斯泰特（德国人）从事植物色素（叶绿素）的研究1916---1917年未颁奖1918F.哈伯（德国人）发明固氮法1919年未颁奖1920W.H.能斯脱（德国人）从事电化学和热动力学方面的研究1921F.索迪（英国人）从事放射性物质的研究，首次命名“同位素”1922F.W.阿斯顿（英国人）发现非放射性元素中的同位素并开发了质谱仪1923F.普雷格尔（奥地利人）创立了有机化合物的微量分析法1924年未颁奖1925R.A.席格蒙迪（德国人）从事胶体溶液的研究并确立了胶体化学1926T.斯韦德贝里（瑞典人）从事胶体化学中分散系统的研究1927H.O.维兰德（德国人）研究确定了胆酸及多种同类物质的化学结构1928A.温道斯（德国人）研究出一族甾醇及其与维生素的关系1929A.哈登（英国人）冯·奥伊勒-歇尔平（瑞典人）阐明了糖发酵过程和酶的作用1930H.非舍尔（德国人）从事血红素和叶绿素的性质及结构方面的研究1931C.博施（德国人）F.贝吉乌斯（德国人）发明和开发了高压化学方法1932I.兰米尔（美国人）创立了表面化学1933未颁奖1934H.C.尤里（美国人）发现重氢1935J.F.J.居里I.J.居里（法国人）发明了人工放射性元素1936P.J.W.德拜（美国人）提出分子磁耦极矩概念并且应用X射线衍射弄清分子结构1937W.N.霍沃斯（英国人）从事碳水化合物和维生素C的结构研究P.卡雷（瑞士人）从事类胡萝卜、核黄素以及维生素A、B2的研究1938R.库恩（德国人）从事类胡萝卜素以及维生素类的研究1939A.布泰南特（德国人）从事性激素的研究L.鲁齐卡（瑞士人）从事萜、聚甲烯结构方面的研究1940年-1942年未颁奖1943G.海韦希（匈牙利人）利用放射性同位素示踪技术研究化学和物理变化过程1944O.哈恩（德国人）发现重核裂变反应1945A.I.魏尔塔南（芬兰人）研究农业化学和营养化学，发明了饲料贮藏保养鲜法1946J.B.萨姆纳（美国人）首次分离提纯了酶J.H.诺思罗普（美国人）分离提纯酶和病毒蛋白质W.M.斯坦利（美国人）1947R.鲁宾逊（英国人）从事生物碱的研究1948A.W.K.蒂塞留斯（瑞典人）发现电泳技术和吸附色谱法1949W.F.吉奥克（美国人）长期从事化学热力学的研究，特别是对超温状态下的物理反应的研究1950O.P.H.狄尔斯、K.阿尔德（德国人）发现狄尔斯-阿尔德反应及其应用1951麦克米伦【美国】（E．M．Mcmillan）西博格【美国】（G．T．Seaborg）发现并研究超铀元素;（镎和钚）1952马丁【英国】（J．P．Martin）辛格【英国】（R．L．M．Synge）纸上层析分析方法的发现和研究1953施陶丁格【德国】（H．Staudinger）对链状高分子化合物的研究1954鲍林【美国】（L．Pauling）对化学键的研究1955维格诺德【美国】（V·du．Vigneand）首次合成并分析脑下垂体激素1956欣谢尔伍德【英国】（C．N．Hinshelwood）西蒙诺夫【苏联】（N．N．Semyonov）对动力学理论和链反应的研究1957塔德【英国】（A．R．Todd）对核苷酸和核苷酸辅酶等的研究1958桑格【英国】（F．Sanger）确定了胰岛素的分子结构1959海洛夫斯基【捷克斯洛伐克】（H．Heyrovsk）发明并改进极谱分析法1960W.F.利时（美国人）发明了“放射性碳素年代测定法”1961M.卡尔文（美国人）提示了植物光合作用机理1962M.F.佩鲁茨、J.C.肯德鲁（英国人）测定了蛋白质的精细结构1963K.齐格勒（德国人）、G.纳塔（意大利人）发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究1964D.M.C.霍金英（英国人）使用X射线衍射技术测定复杂晶体和大分子的空间结构1965R.B.伍德沃德（美国人）因对有机合成法的贡献1966R.S.马利肯（美国人）用量子力学创立了化学结构分子轨道理论，阐明了分子的共价键本质和电子结构1967R.G.W.诺里会、G.波特（英国人）发明了测定快速化学反应的技术M.艾根（德国人）1968L.翁萨格（美国人）从事不可逆过程热力学的基础研究1969O.哈塞尔（挪威人）、K.H.R.巴顿（英国人）为发展立体化学理论作出贡献1970莱洛伊尔(LuisFedericoLeloir)阿根廷人，发现糖核苷酸及其在碳水化合物合成中的作用1971赫茨伯格(Gerhardherzberg)加拿大人，研究分子光谱，特别是自由基的电子结构1972安芬林(ChristianBorhmerAnfinsen)美国人，研究酶化学的基本理论摩雷(StanfordMoore)美国人，研究酶化学的基本理论斯坦(WilliamH．Stein)美国人，研究酶化学的基本理论1973E．O．费歇尔(WrnstOttoFischer)德国人，研究金属有机化合物威尔金森(CerffreyWilkinson)英国人，研究金属有机化合物1974P．J．弗洛里（FaulJohnFlory）美国人，研究长链分子，制成尼龙661975康福思(JohnWarcupCornforth)英国人，研究立体化学普雷洛格(VladumirPrelog)瑞士人，研究立体化学1976利普斯科姆(WiHiamNunnLipscomb)美国人，研究硼烷、碳硼烷的结构1977普里戈金(1lyaPrigogine)比利时人，研究热力学中的耗散结构理论1978P．D．米切尔(PeterD．Mitchell)英国人，研究生物系统中利用能量转移过程1979H．C．布朗(HerbertCharlesBrown)美国人，在有机合成中利用硼和磷的化合物维蒂希(GeorgWittig)德国人，在有机合成中利用硼和磷的化合物1980P.伯格（美国人）从事核酸的生物化学研究W.吉尔伯特（美国人）、F.桑格（英国人）确定了核酸的碱基排列顺序1981福井谦一（日本人）、R.霍夫曼（英国人）发展了化学反应过程的理论1982A.克卢格（英国人）开发了结晶学的电子衍射法1983H.陶布（美国人）阐明了金属配位化合物电子反应机理1984R.B.梅里菲尔德（美国人）开发了极简便的肽合成法1985J.卡尔H.A.豪普特曼（美国人）开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法1986D.R.赫希巴奇、李远哲（中国台湾人）研究化学反应体系在位能面运动过程的动力学J.C.波利亚尼（加拿大人）1987C.J.佩德森、D.J.克拉姆（美国人）合成冠醚化合物（超分子化学）J.M.莱恩（法国人）1988J.戴森霍弗、R.胡伯尔分析了光合作用反应中心的三维结构H.米歇尔（德国人）1989S.奥尔特曼，T.R.切赫（美国人）发现RNA自身具有酶的催化功能1990E.J.科里（美国人）创建了一种独特的有机合成理论--逆合成分析理论1991R.R.恩斯特（瑞士人）发明了傅里叶变换核磁共振分光法和二维核磁共振技术1992R.A.马库斯（美国人）对溶液中的电子转移反应理论作了贡献1993K