Language
Country/Area
No result found
从1818年到1954年：科学家如何破解苦豆的神秘结构？
苦豆素是一种源自苦豆的复杂生物分子，其结构的解释和合成历经了长达一百多年的科学探索。这一过程始于1818年，当时皮埃尔·约瑟夫·佩尔提耶（Pierre Joseph Pelletier）和约瑟夫·比奈梅·卡冯图（Joseph Bienaimé Caventou）首次从Strychnos ignatii提取出苦豆素，为后续的分子结构鉴定奠定了基础。
自此以后，数位科学家投入了不少精力以破解这一极具挑战的化学结构。
1954年，罗伯特·伯恩斯·伍德华（Robert Burns Woodward）首次报导了苦豆素的全合成方法，这一成就当时被视为该领域的经典之作。在此之前，英国著名化学家罗伯特·罗宾逊（Sir Robert Robinson）也在探索苦豆素的领域占有重要位置，并因其对生物碱的贡献而于1947年荣获诺贝尔化学奖。罗宾逊的研究中涵盖了超过250篇学术论文，对苦豆素的结构分析起了重要作用。
至1946年，罗宾逊及其团队完成了化学鉴定，这一点在1947年获伍德华的确认。随后在1947至1951年间，约翰内斯·马丁·比焦特（Johannes Martin Bijvoet）和J.H.罗伯特森的X射线结构分析确定了苦豆素的绝对构型。
虽然伍德华在1954年发表了短短三页的报告，但其后在1963年的详细论文中又重新探讨了合成过程。
随着科学的进步，还有许多其他的合成方法被相继提出，来自马格努斯（Magnus）、奥弗曼（Overman）、库赫内（Kuehne）、拉瓦尔（Rawal）、博斯克（Bosch）、福尔哈特（Vollhardt）、莫里（Mori）、柴崎（Shibasaki）、李（Li）、福久山（Fukuyama）与麦克米伦（MacMillan）等研究小组的贡献也使得这一领域愈发丰富。尤其值得注意的是，2007年，帕德瓦（Padwa）和2010年安德拉德（Andrade）与里西格（Reissig）提出的全合成方法，都为后续研究提供了新思路。
苦豆素的分子结构
苦豆素的分子式为C21H22N2O2，它由七个环系组成，其中包括一个靛烷系统，并有三价胺基、酰胺、烯、醚等功能团。其自然界中存在的化合物也呈现手性，拥有六个不对称碳原子，还包括一个四价碳原子。
伍德华的合成策略
环II与V的合成
伍德华在合成过程中使用了费歇尔吲哚合成法，利用苯腙与乙酰苯酮衍生物进行反应，生成了2-马匪树吲哚。接下来，利用矽烷化反应生成了变蒽。接下来的反应过程则涉及了多步的反应，包括美克反应和钠氰化物的萃取等最后生成了美克反应所需的酰胺化合物。
这些复杂的化学反应步骤，彰显了伍德华在合成苦豆素过程中的天才与技术。
环III与IV的合成
伍德华利用了噻吩技能，用过氧化氢和氯化汞来打断环的结合，最终形成了五环的母体结构。这其中的切割和再配位策略被认为是仿生合成的一种良好范例，显示出以天然物质为基础的合成方法的潜力。
其余环的合成
在环闭合的阶段，伍德华逐步利用加氢、酯水解等步骤完成了其他环的合成，最终使整个苦豆素的结构得以重新构建。
后续的合成研究
随着时间的推进，许多科学家提出了各自的合成方法，特别是1993年到2004年间，关于苦豆素合成的文献不断增多。这些研究不仅拓宽了合成化学的视野，也使得对于苦豆素的理解在不断深化。
每一位研究者的努力，都在为揭开这一神秘化合物的结构更新注入了新的活力。
如今，苦豆素的合成已不仅限于伍德华的原始方法，还包括了新兴的合成策略，如何在保留其结构复杂性的同时，实现高效合成呢？
