周维善院士等讲述青蒿素结构的测定与全合成经过
合成 竞争 成功
青蒿素的结构做出来后,北京大学的有机化学家邢其毅教授对周维善说:“你的结构是做出来了,但我还不能相信,你要把它合成出来,而且合成出来的物质与天然产品一样,我才能相信你的结构是对的。”
其实,在青蒿素的结构测定完成之时,周维善已经考虑到了它的合成,他说:“因为这个结构是根据光谱数据解读出来的,也是由光谱数据证明的,还是一个相对构型,究竟对不对,还需要通过实验全合成了,证明对了,才能说这是青蒿素的绝对构型,这才是最后的证明。”
1978年,全国科技大会制定的科技规划中提出了青蒿素的全合成。作为结构测定的主持单位,中国科学院上海有机化学研究所承担了该项任务,1979年初,周维善、许杏祥等组成攻关小组,开始了历时5年的探索之路。
许杏祥的加入应该是一件顺理成章的事。他1965年从北京大学化学系毕业,报考了上海有机所的研究生,被分配到黄鸣龙的实验室,成为黄鸣龙的最后一个弟子。不久后,“文革”爆发,黄鸣龙成为反动学术权威和漏网右派,研究工作的权利被剥夺了,许杏祥就开始跟随周维善工作。
青蒿素合成之初,正是中国实行改革开放之际。瑞士罗华制药到中国考察,并到上海有机所访问,周维善向他们详细介绍了青蒿素的结构。不久后,周维善的小组就获知瑞士也在做青蒿素的全合成。
一场竞争开始了,但实验相当困难。
许杏祥说:“青蒿素是一个含过氧基团的倍半萜内酯化合物,分子式C15H22O5,15个碳中7个是手性碳,罕见的过氧以内型的方式固定在两个四级碳上而成‘桥’。显然这一奇特结构的全合成是极具挑战性的。首当其冲的当然要数过氧桥的架设,研究实践已证明倍半萜骨架上手性碳的构建同样艰辛。”
1982年,年近花甲的周维善对组里同志说:“青蒿素不全合成成功,我决不退休!”
在青蒿素的全合成设计中,最关键的一步是如何加入过氧基团,在试过多种方法后,许杏祥提出以青蒿酸代替香草醛作为合成的起始物。
“这是一个非常重要的建议!”周维善说,“经组里同志,特别是许杏祥和朱杰的细心努力,青蒿素的合成终于实现了,合成的青蒿素与天然青蒿素完全一致,那天是1983年1月6日,全组同志真是无比高兴。但我们的工作还没有完,要继续完成双氢青蒿酸的全合成,这样才称得上青蒿素的全合成。”
一年后,即1984年初,他们实现了青蒿素的全合成,他们的论文《青蒿素及其一类物结构和合成的研究》发表在1984年第42期的《化学学报》上。
1977年,青蒿素项目在全国科学大会上获重大成果奖;1987年,青蒿素全合成成果获国家自然科学奖二等奖。
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