天然产物的化学合成

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在过去的十年里，天然产物的多级全合成始终向复杂分子的新水平上推进。目前化学家们正在应付有机化学的挑战：即在镜像体中如何选择合成所需要的构象。也就是选择合成特殊的手性中心。化学家们正在重新确定研究的前沿目标和开辟一个新的有效进攻对象。

聚醚抗生素的合成和结构测定是一个极好的例子。天然存在的聚醚抗生素大约有50个,其中有链霉菌产生的莫恩菌素是人们最熟悉的。目前有三个聚醚抗生素，即莫恩菌素，Lasalocid,和盐霉素(salinomycin)，被用来控制家禽工业感染寄生虫病（球孢子菌病）。莫恩菌素在美国每年的销售额大约为5,000万美元。

有机化学家面临莫恩菌素的严重挑战。莫恩菌素的２６个合成碳原子骨架上有17个不对称中心。这就意味着它可能存在131,072个不同的抗生素立体异构体。实际上莫恩菌素的异构体的立体异构体的数目是十分庞大的。因此，为了达到莫恩菌素的全合成，具备高水平的立体选择性（非对映立体异构体的选择合成）和区域选择性(功能基因的位点选择性)是必备的条件。

莫恩菌素及其类似物全合成的成功涉及到革命性的位点选择性的突破。在此之前还不能肯定，立体异构和位点控制反应是否能在易变的无环分子中实现。由于受到这些结果的鼓舞，化学家现在已把这种途径延伸到安莎霉素和碳水化合物的合成中。然而，最重大的进展是珊瑚虫毒素的化学研究。

珊瑚虫毒素是从海洋软体珊瑚分离出来的。是已知的最毒的药物之一。静脉注射0.025μg就能致家免死亡（LD₅₀）。日本和美国夏威夷的化学家们的初步研究，提出了珊瑚虫毒素的独特结构复杂性和分子大小的粗略设想。当合成化学把他们的见解付诸珊瑚虫毒的全合成时，他们揭开了有机化学历史的新篇章。

珊瑚虫毒素这个奇特的大分子有128个碳原子，其中64个处于不对称中心。这些不对称中心由７个双链骨架连接起来，　产生2×10²¹个立体构体。由此看来，建立珊瑚虫毒素的立体化学是通向全合成的第一步。

虽然所需要的最终产品是可用的（那怕是极微量），但仍然需要一个错综复杂的战略。因为还没有获得珊瑚虫毒素的结晶品，所以不能应用Ｘ射线分析。此外，还由于珊瑚虫毒素的结构太复杂，用核磁共振也不能获得结果。然而，有机合成正在从事的任务是与聚醚抗生素所得到的经验分不开的。

最初采用的战略是小心的把珊瑚虫毒素降解成许多可以操作的小片断。降解过程必须温和，以便使每个片断的种种异构体仍保持其原来的立体化学结构。然而从已知活性试剂合成每个片段的各种异构体，并寻找与天然产物片断相匹配的异构体。该过程需要合成20个关键的降解产物的各种异构体，以便检测天然产物的结构。

这种新技术的成功运用，为进一步研究珊瑚虫毒素，包括全合成的构象分析，奠定了可靠的基础。这对进一步认识这种天然分子为什么具有如此可怕的毒性是必须的。它也开阔了有机合成化学家的眼界。

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