现代合成技术在农药研发中的运用.ppt

绿色高效的合成化学：微波平行合成 绿色高效的合成化学：声化学 超声“化学开关” 绿色高效的合成化学：微波-超声复合场技术 绿色高效的合成化学：组合化学的兴起 绿色高效的合成化学：固相合成 绿色高效的合成化学：相标签策略 绿色高效的合成化学：固相清除剂scavenger 绿色高效的合成化学：功能化离子液体纯化组合库 清除和再生 高通量筛选的特殊方法 绿色化学工程：基本理念 感谢大会组委会 感谢国家973计划和自然科学基金的支持 谢 谢 催化位点 试剂在沸石孔道中倾向于进攻甲基的对位. 主产物 对位 CH3 试剂 择形催化 绿色能源：太阳能有机合成 反应装置示意图 光Fridel-Crafts反应 设计和使用更安全的化学品 水解破坏表面活性剂 酯型 缩酮型 光破坏表面活性剂 绿色的表面活性剂 微生物习惯直链，不习惯支链 展望 新的有机合成方法不断涌现，需要扬长避短地加以利用。 农药研发和生产的洁净化 ---- 绿色农药的绿色合成和纯化。 * * 彭延庆华东理工大学 药物化工研究所 现代合成技术在农药研发中的应用 国情：人口对农业的压力 我国农药发展现状： 产量世界第一，用量世界第二 —— 农药大国 创制投入远低于跨国公司 —— 不是农药强国 创制具有自主知识产权的农药新品种 理论结构设计 天然产物 代谢产物 化合物库 先导化合物 合成 结构改造和衍生 筛选 高通量 先导化合物的开发 分子多样性的获得取决于现有经典合成反应效率的大幅度提高 （1）加快化学反应本身的速度 （2）简化合成反应操作 （3）“规模效应” 商业化产品 结构优化 制剂研究 农药研发的“共性技术” 二氨基均三嗪合成： 反应时间从2-4小时缩短到10-15 min 产率：70-87% 微波平行合成仪 微波反应特点： （1）微波加热直接作用于分子 （2）能量利用率高 （3）无升温滞后 （4）选择性加热 印度德里大学Kidwai用微波合成一系列具有杀菌活性的先导化合物 超声与微波优势的有机结合： 超声对传质的强化和微波对传热的强化 作用：强化质量和动量的传递 特效：非均相反应；金属参与的有 机化学反应（格氏反应） 微波-超声复合场装置 吡喃并吡唑合成： 常规条件下几乎不进行， 微波-超声复合场下仅需1分钟 表面不溶于水的钝化层 冲击波 Ramp ! 快速地有哪些信誉好的足球投注网站尽可能大的化学多样性空间 （1）先导化合物的筛选 （2）结构优化 （3）对构效关系的探讨 应用 Merrifield教授 固相合成原理 加入过量的试剂和单体原料来促使反应进行完全 经过过滤分离技术来纯化中间体和产物 “茶叶袋”方法 Tea-Bag Idea Traceless linker策略合成新烟碱农药类似物 Tetrahedron Lett., 1997, 38, 7291. 丹麦Novo Nordisk公司 环合切割策略合成 合成乙内酰脲 Tetrahedron Lett., 1996, 37, 937. 美国Lilly公司 相标签策略“应运而生” 聚合物载体的问题 氟碳标签技术 Tetrahedron, 2003, 59, 4475. 不饱和内酯 Baylis-Hillman反应 J. Comb. Chem., 2006, 8, 643. 多项技术的综合：氟碳标签，微波合成，环合切割 Ugi四组分缩合，喹唑啉酮 Tetrahedron Lett., 2004, 45, 6757. 全氟试剂存在的问题： 制备难度大、成本高、易挥发、环境蓄积（在空气中寿命长达千年）等缺点。 绿色高效的合成化学：功能化离子液体负载平行合成 特点： 以功能化离子液体代替常规固相合成中使用 的树脂珠，效率高，上载量大，用量少 离子液体和功能化离子液体 “可设计的”溶剂 分相特性 挥发性 液相合成 vs 固相合成 √ √ 放大 √ 构建大化合物库 √ √ 反应设计 √ √ 反应跟踪 √ √ 易纯化 √ √ 操作简便 √ √ 过量试剂的使用 PASP 经典液相合成 固相合成 固相清除剂原理 Scavenger: 快速清除和分离 树脂珠scavenger: 简单过滤，但本质仍是非均相过程，有限的时间内反应不完全，过量使用。 液体scavenger: 相分离，反应快 由固相合成的优势得到启发，处理后简单过滤即可 绿色高效的合成化学：超声促进平行纯化 优点： （1）清除速度快。 （2）简单的液-液分相，操作简便。 （3）回收的离子液体可水解再生。 10-20 h