本书全面介绍了天然产物的有机合成机理，并通过丰富的实例详细阐述了合成路线的设计技巧和艺术。全书共分8章，第1章为绪论；第2、3章分别介绍了天然产物有机合成的一些重要方法和基本策略；第4～6章根据有机反应类型分别对天然产物合成中常见的近400个有机化学反应机理进行了系统归纳和简要描述；第7、8章选取35个典型的具有重要生物活性的天然产物（包括生物硷、萜类、植物酚类和甾体等）实例，分别对它们进行了逆合成分析和合成路线解析。书末附有“天然产物常用有机合成反应机理索引”。 本书可作为从事有机合成特别是天然产物合成和製药工业研究人员的案头工具书，也可供高等学校化学、化工和有机化学、药物化学、套用化学等专业的师生使用。

最全面的天然产物有机合成机理，并通过丰富的实例意义讲解了合成路线的设计技巧和艺术。有机合成工作者案头必备！

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
2.3.21，2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烯烃複分解反应65
2.5.1烯烃複分解反应主要类型66
2.5.2烯烃複分解反应的机理67
2.5.3烯烃複分解反应在天然产物合成中的套用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套用76
2.7生物催化在有机合成中的套用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2Zimmerman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8Domino(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、醯化和缩合反应131

411Acetoacetic ester(乙醯乙酸乙酯)合成131

412Acyloin缩合反应132

413Aldol(羟醛)缩合132

414Barbier反应134

415BaylisHillman反应134

416Benzoin(苯偶姻)缩合135

417Blaise反应136

418Bouveault醛合成137

419BuchnerCurtiusSchlotterbeck反应137

4110Claisen缩合138

4111CoreyFuchs反应139

4112Darzens α，β环氧酸酯缩合139

4113Duff醛基化反应140

4114Enders腙烷基化反应141

4115Ene反应141

4116ErlanmeyerPlchl反应142

4117Eschenmoser亚甲基化反应143

4118Evans烃基化反应143

4119Evans Aldol缩合反应144

4120FraterSeebach烷基化反应145

4121FriedelCrafts反应145

4122GattermannKoch合成147

4123GombergBachmann反应147

4124Henry硝醇反应148

4125HornerWadsworthEmmons反应148

4126HoubenHoesch反应149

4127Huisgen亲核醯基化反应149

4128JappKlingemann反应150

4129JuliaLythgoe成烯反应151

4130KilaniFischer合成151

4131Knoevenagel缩合反应152

4132Kolbe电解偶联反应153

4133Malonic ester(丙二酸酯)合成153

4134Marschalk反应154

4135Meerwein芳基化反应155

4136Megers不对称烃基化反应155

4137Michael加成反应156

4138Minisd反应157

4139Nef炔醇合成158

4140Perkin反应158

4141ReimerTiemann反应159

4142Reissert醛合成反应159

4143Schpf反应160

4144Snieckus定向邻位金属化反应161

4145Stetter反应(MichaelStetter反应)161

4146Stobbe缩合反应162

4147Stork烯胺反应162

4148Tollens反应164

4149VilsmeierHaack反应164

4150Wurtz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1CadiotChodkiewicz偶联反应166

422CoreyHouse合成166

423GlaserEglinton偶联167

424Grignard反应167

425Heck反应168

426Hiyama交叉偶联反应169

427KaganMolander二碘化钐介入的偶联反应169

428Keck立体选择性烯丙基化反应170

429Keck自由基烯丙基化反应171

4210Kumada 交叉偶联反应171

4211Liebeskind 偶联反应172

4212LombardoTakai烯基化反应173

4213MasamuneRoushfy反应174

4214MukaiyamaCarreira羟醛缩合反应175

4215MukaiyamaMichael 偶联反应175

4216Negishi交叉偶联反应176

4217Normant反应176

4218NozakiHiyamaKishi反应177

4219Olefin Metathesis 烯烃複分解反应177

4220Peterson成烯反应178

4221Reformatsky反应179

4222Roskamp反应180

4223Roush反应181

4224Sakurai 烯丙基化反应(HosomiSakurai反应)181

4225Schlosser对Wittig反应的修正182

4226Schwartz锆氢化反应183

4227SeyferthGilbert增碳法184

4228SmithTietze 多组分二噻烃揳入偶联184

4229Sonogashira反应185

4230StillGennari膦酸酯反应185

4231Stille偶联反应186

4232Suzuki偶联反应186

4233TakaiUtimoto烯化反应187

4234Tebbe烯烃化反应(Petasis烯基化反应)188

4235TsujiTrost 烯丙基化反应189

4236Ullmann反应189

4237Weinreb酮合成法190

4238Wittig反应190

4239WittigHorner反应192

43碳碳键的形成——分子重排反应192

431ArndtEister 反应192

432BakerVenkataraman重排193

433Benzidine(联苯胺)重排194

434Benzilic acid(二苯乙醇酸)重排194

435Carroll重排195

436Claisen重排195

437ClaisenEschenmoser重排，ClaisenJohnson重排，Claisen

Ireland重排196

438Cope重排197

439DemjanovTiffeneau重排197

4310Dienonephenol(二烯酮酚)重排198

4311diπ甲烷重排198

4312Favorskii 重排199

4313Fries重排200

4314FritschWiechell重排201

4315Hayashi 重排201

4316HofmannMartius重排202

4317Pinacol重排203

4318SommeletHauser铵叶立德重排204

4319Stevens重排205

4320Vinylcyclopropane(乙烯基环丙烷)重排反应206

4321Von Richter反应206

4322WagnerMeerwein重排207

4323Wittig重排207

4324Wolff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1Amadori重排反应210

512Appel反应210

513BamfordStevensShapiro反应211

514Barton反应212

515Barton去羰基反应213

516BartonMcCombie去氧反应213

517Beckmann 裂解反应214

518Benzynes(苯炔)反应215

519Blanc氯甲基化反应215

5110Boekelheide反应216

5111Boord烯烃合成216

5112Brown 硼氢化反应217

5113Bucherer反应218

5114Burgess脱水反应218

5115Chichibabin氨基化反应219

5116Chugaev消除220

5117Cope消除220

5118CoreyWinter olefin烯烃合成221

5119DakinWest反应221

5120DoeringLaFlamme丙二烯合成222

5121Eschenmoser偶联反应222

5122EschenmoserTanabe碎片化反应223

5123Finkelstein 反应224

5124Fukuyama胺合成224

5125FürstPlattner规则225

5126Gabriel合成225

5127Gorb碎裂化反应226

5128Grieco消除反应226

5129HallerBauer反应227

5130Haloform(卤仿)反应228

5131HellVolhardZelinsky反应229

5132Hofmann消除反应229

5133Hunsdiecker反应230

5134Jacobsen 水解动力学拆分230

5135Jocic反应231

5136Julia开裂反应232

5137KochHaaf反应232

5138KolbeSchmitt反应233

5139Krapcho脱羰反应233

5140Kucherov 反应234

5141LuTrostInoue反应234

5142Marshall硼化物碎片化反应235

5143Martin 硫化物脱水反应235

5144Meisenheimer络合物236

5145Meyers醛合成反应236

5146Mitsunobu反应237

5147Nagata氢氰化反应237

5148Neber 重排238

5149Nef反应238

5150Nicholes反应239

5151Norrish Ⅰ和Norrish Ⅱ型光化学反应239

5152Orton重排240

5153Oxymercurationdemercuration(羟汞化脱汞)反应241

5154Payne重排242

5155Perkow反应242

5156PetasisFerrier重排243

5157RambergBcklund烯烃合成反应243

5158Robinson 光重排反应244

5159Rupe重排244

5160Schmidt重排245

5161Smiles重排246

5162Pinner 合成247

5163Polonovski 反应247

5164PolonovskiPotier 反应248

5165Prevost tras二羟基化反应249

5166Prins 反应250

5167Pummerer 重排250

5168Regitz重氮盐合成251

5169Ruff递降反应252

5170Sharpless二羟基化反应252

5171Simonisni反应254

5172Sommelet醛合成254

5173Suarez裂解反应255

5174Thallation(铊化)反应255

5175Vicarious 亲核取代反应255

5176Willgerodt反应256

5177WohlZiegler反应257

5178Wohl递降反应257

5179Woodward cis二羟基化反应258

5180Zaitsev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1Achmatowicz 重排259

522BaeyerVilliger 氧化259

523Birch还原260

524BouveaultBlanc酯还原261

525Breslow远程氧化脱氢法262

526Cannizzaro歧化反应262

527ClarkEschweiler胺的还原烷基化263

528Clemmensen还原264

529CoreyBakshiShibata(CBS)还原265

5210CoreyKim氧化266

5211Criegee邻二醇裂解266

5212Criegee臭氧化反应267

5213Dakin反应267

5214Davis手性氮氧环丙烷试剂268

5215DDQ脱氢反应268

5216DessMartin过碘酸酯氧化269

5217Etard反应270

5218Fukuyama还原反应271

5219Gribble吲哚还原271

5220Gribble二芳基酮还原271

5221Hooker氧化272

5222JacobsenKatsuki环氧化反应273

5223Jones氧化反应273

5224Kochi氧化脱羧反应274

5225Kornblum氧化反应274

5226LemieuxJohnson氧化反应275

5227LeyGriffith氧化反应276

5228LeuckartWallach反应276

5229Lindlar还原反应277

5230Luche还原反应277

5231Malaprade氧化278

5232McFadyenStevens还原反应279

5233McMurry偶联反应279

5234MeerweinPonndorfVerley还原279

5235Midland 还原反应280

5236Moffatt氧化反应281

5237Nicolaou脱氢反应281

5238Noyori不对称氢化反应282

5239Oppenauer 氧化283

5240Osmium tetroxide(四氧化锇)氧化283

5241ParikhDoering 氧化284

5242Pinnick氧化反应285

5243Prilezhaev环氧化反应286

5244Riley氧化(SeO2氧化)反应286

5245Rosenmund还原286

5246Rubottom氧化反应287

5247Saegusa氧化反应287

5248Sarett氧化反应288

5249Sharpless不对称环氧化289

5250Shi不对称环氧化反应289

5251SonnMüller醛合成290

5252Swern 氧化反应290

5253Tempo氧化291

5254Tischenko反应291

5255Vedejes羟基化反应292

5256Wacker氧化反应292

5257Wessely氧化反应293

5258Wharton氧迁移反应294

5259WolffKishner还原294

53碳杂键的形成反应295

531Arbuzov反应295

532AthertonTodd反应296

533Bamberger 重排296

534Beckmann重排297

535Brook重排298

536BuchawldHartwig交叉偶联反应298

537ChanLam偶联反应299

538CoreyChaykovsky反应299

539CoreyNicolaou大环内酯化反应300

5310Curtius重排301

5311Ferrier重排301

5312FischerHepp重排302

5313HochCampbell氮杂环丙烷合成302

5314Hofmann醯胺降解反应303

5315Kahne苷化反应303

5316KoenigKnorr苷化反应304

5317Lawesson硫羰基化反应304

5318Lossen重排305

5319Mannich反应305

5320Meisenheimer重排306

5321Merrifield固相肽合成307

5322MeyerSchuster重排308

5323MislowEvans重排309

5324Miyaura硼化反应309

5325Morin重排310

5326Mukaiyama酯化反应311

5327NewmanKwart反应311

5328Overman重排312

5329Passerini反应312

5330PaternoBüchi反应313

5331Povarov反应313

5332Ritter反应314

5333Sandmeyer反应314

5334Schiemann反应315

5335Schmidt三氯乙醯亚胺酯的糖苷化反应315

5336Sharpless不对称羟胺化反应316

5337Steglich酯化反应317

5338Stieglitz重排318

5339Strecker胺基酸合成319

5340SurzurTanner重排319

5341Ugi反应320

5342Van Leusen还原氰基化反应321

5343Vorbruggen糖基化反应322

5344WesselyMoser重排323

5345WillgerodtKindler反应323

5346Williamson醚合成法324

5347Yamada偶联试剂324

5348Yamaguchi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1Baldwin 环化327

612Buchner 扩环法328

613Coniaene 反应328

614Danheiser成环反应329

615Danishefsky 双烯环加成反应330

616De Mayo 反应330

617Dieckmann缩合331

618DielsAlder反应332

619Dtz苯环化反应333

6110Dowd自由基扩环反应334

6111Nazarov环化反应334

6112Ficini反应335

6113FujimotoBelleau 反应335

6114HajosWiechert反应336

6115Hauser 环化反应337

6116Haworth反应338

6117Kulinkovich 羟基丙烷化反应338

6118PausonKhand 环戊烯酮合成339

6119Pschorr闭环反应340

6120Robinson闭环反应341

6121SimmonsSmith反应342

6122Staudinger酮烯环加成342

6123Story 自由基扩环合成343

6124ThorpeZiegler环化反应343

62杂环形成的反应344

621AlgarFlynnOyamada反应344

622AllanRobinson 反应344

623Auwers反应345

624Bartoli吲哚合成346

625BartonZard反应346

626Biginelli嘧啶酮合成347

627BischlerMhlau 吲哚合成348

628BischlerNapieralski异喹啉合成348

629Boger吡啶合成349

6210Bougault 碘内酯化反应350

6211Chichibabin吡啶合成351

6212ClausonKass 反应352

6213Combes喹啉合成352

6214Conradlipach反应353

6215CookHeilbron噻唑合成354

6216Doebner 反应354

6217FeistBeniary呋喃合成355

6218Fischer吲哚合成355

6219Friedlnder合成356

6220Gassman吲哚合成357

6221GuareschiThorpe缩合358

6222Hantzsch吡啶合成358

6223Hantzsch吡咯合成359

6224Hegedus 吲哚合成360

6225Hinsberg 噻吩合成法360

6226HofmannLofflerFreytag反应361

6227Huisgen环加成反应（1,3偶极环加成反应）362

6228Keck大环内酯化反应363

6229Kinugasa 反应364

6230Knorr吡咯合成364

6231Knorr喹啉合成365

6232Krhnke吡啶合成365

6233Larock香豆素、喹啉酮合成366

6234Larock吲哚合成367

6235Madelung吲哚合成368

6236MoganWalls反应368

6237MoriBan 吲哚合成369

6238PaalKnorr合成法370

6239Parham环化反应371

6240Pechmann香豆素合成反应371

6241Pfitzinger喹啉合成372

6242PictetSpengler 异喹啉合成373

6243PomeranzFritsch 反应373

6244RobinsonSchpf反应374

6245Simonis色酮环化反应375

6246Skraup喹啉合成376

6247Venostork环化反应377

6248Wenker氮杂环丙烷合成378

6249Witkop光环反应378

第7章生物硷及其他含氮天然产物全合成实例解析380

71Camptothecin（喜树硷）380

72(-)Dendrobine(石斛硷)384

7311,11′Dideoxyverticillin A(11,11′二去氧沃替西林)386

74Epothilones（埃博霉素）388

75Halipeptin A395

76(+)Haplophytine（单枝夹竹桃硷）398

77Lyconadin A400

78Nakadomarin A403

79LN乙醯神经氨酸(LNeu5Ac)406

710Platencin (平板素)408

711（+）Polyoxin J [（+）多氧菌素]411

712Reserpine（利血平）413

713Tamiflu(达菲)415

714Taxol(紫杉醇)418

715Tropinone（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2Artemisinin426

83Calabricoside A428

84Calanolide A431

85Caryophyllene（石竹烯）434

86(+)transChrysanthemic acid（除虫菊酸）436

87Combretastatin A4438

88Juvabione（保幼冷杉酮）441

89Lithospermic acid B（紫草酸B）446

810Longifolene（长叶烯）448

811Oleanolic acid（齐墩果酸）450

812Progesterone（孕甾酮）454

813Prostaglandin (前列腺素)457

814Pseudolaric acid B (土槿皮乙酸)461

815Resveroctrol（白藜芦醇）463

816Salvileucalin B465

817Schindilactone A468

818Veticadinol471

819Vitamin A1(维生素A1 )473

8201α，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

具有重要生物学意义的天然产物的全合成是有机化学的主要领域之一，是推动化学、药学等学科发展的重要动力和思想源泉。针对複杂性、多样性结构的天然产物的全合成研究不仅带动有机化学新反应和有机合成新方法的发现和发展，也促进有机合成设计水平的整体提高。因此，複杂天然产物合成的能力往往被认为是一个国家或一个专业学术机构的有机化学整体水平的重要标誌。同时，天然产物骨架的複杂性和丰富的官能团化赋予了天然产物类化合物独有的生物活性，因此天然产物作为药物研究的先导化合物有其无法替代的独特性质。以往化学家们青睐天然产物，但仅仅以合成天然产物本身为最终目的。今天，化学家们不仅合成天然产物本身，并开始利用传统的合成方法来製备结构多样的类天然产物化合物。这种利用合成手段製备的小分子化合物在生物学的基础研究和药物研究中将起到关键的作用。基于生理活性天然产物的研究已经成为化学与生命科学交叉科学领域中具有特色的主题内容，并日益受到科学界的重视。
本书全面介绍了天然产物的有机合成机理，并通过丰富的实例详细阐述了合成路线的设计技巧和艺术。全书共分8章，第1章为绪论，重点介绍天然产物合成的意义和生物合成途径与化学合成。第2、3章分别介绍了天然产物有机合成的一些重要方法和基本策略，如逆合成分析法、重要合成方法和多步骤合成策略及技巧等；第4～6章根据有机反应类型分别对天然产物合成中常见的近400个有机化学反应机理进行了系统归纳和简要描述并附有参考文献。第7、8章选取35个典型的具有重要生物活性的天然产物（包括生物硷、萜类、植物酚类和甾体等）实例，分别对它们进行了逆合成分析和合成路线解析。书末还特别附有“天然产物常用有机合成反应机理索引”，以方便读者查阅。
本书可作为从事有机合成特别是天然产物合成和製药工业研究人员常备常用和不可或缺的案头工具书，从中可以理解天然产物有机合成反应的机理，看到有机合成反应的套用，体验合成路线的设计技巧和艺术，也可以看到有机合成是如何一步一步地发展的。本书也可供高等学校化学、化工和有机化学、药物化学、套用化学等专业的师生使用。
本书在编写过程中参考了一些相关的教材、专着和国内外文献等，作者受益匪浅，参考文献已列入书中。本书的编写、绘图还得到汪钢强、吴峥、蔡双莲、娄定辉等博士研究生和硕士研究生的帮助，在此一併致谢。由于编者水平有限，疏漏和不妥之处在所难免，恳请读者和同行不吝赐教。

编着者
2013年9月