庄长恭-化学研究
发布时间：2011-02-12 15:38:14
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天堂天使
在甾体化合物合成与天然有机化合物结构的研究中作出卓越贡献
1933年，庄长恭在德国哥丁根大学为客座教授时，从事麦角甾醇结构的研究，曾做出杰出的贡献。他以精湛的技巧，从麦角甾烷（ergostane）的铬酸氧化产物中分离到失碳异胆酸（nor－allo－choIanicacid，C23H38O2），并且从已知结构的异胆酸降解成为失碳异胆酸，进行比较，从而证明了麦角甾烷的结构为
1934—1938年，庄长恭主要从事与甾体有关的化合物的合成，有力地推动了中国有机合成化学的发展。首先，他认为许多甾体化合物中，AB环和CD环之间均存在着角甲基，如何合成带有角甲基的多环α－酮及其有关化合物，是甾体化合物全合成的关键。这是他早期科研工作的重点。他从2－甲基环己酮－甲酸酯－〔2〕经过三步，合成了2－甲基－环己烷－乙酸－〔1〕－甲酸－〔2〕（2）。
应用同样方法，从1—乙酰基—环己烯〔1〕，通过迈克尔加成，则得到化合物（4），它经不同浓度的乙醇—氢氧化钠在不同条件下处理，得到反式的或顺式的十氢萘1，3－二酮。前者氧化成为反式邻羧基环己烷乙酸，而后者则氧化成为顺式酸。
为了合成带有角甲基的双环α－酮，他设计了一个有普遍意义的制法，并获得满意的结果。方法的关键是，首先合成带有甲基环烃不饱和酸（5），然后通过达金（Darzen）反应，环化为带角甲基的不饱和的α－酮，再催化氢化为所需的化合物。
根据这一设计，他和他的学生们，通过下列一系列反应合成了化合物（6）和（7）。
推测了麦角甾醇的结构。
麦角甾醇结构的重要性，表现在它和维生素D的结构关联，是国际间富有挑战性的课题。因此在40年代出版的国际间通用的教科书卡勒（Karrer）的名着《有机化学》第二版中所列举的166项文献中，唯一的一篇中国人的着作就是庄长恭的关于麦角甾烷文章。
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合成了2－甲基－环己烷－乙酸－
化合物（2）的合成，是他设计的甾体全合成中CD环的模型试验。事实上巴赫曼（Bachmann）等在此后5年合成第一个天然甾体产物雌马甾酮（equilenin）的途径就部分地采用了庄长恭的方法。 从1－甲基－2－乙酰基－环戊烯－〔1〕，通过迈克尔（michael）加成，他和他的学生们合成了2，4－二氧代－8－甲基全氢茚，并进一步氧化成顺式和反式的2－甲基－1－羧基－环己烷－乙酸－〔2〕。 庄长恭还指出，由2，4－二氧代－8－甲基全氢茚进一步与1－甲基－2－乙酰基－环己烯－〔1〕进行加成，可望获得具有甾体基本骨架的化合物（3）。
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分离得到两种化合物
值得指出，上述反应由康（Kon）以及鲁茨卡（Ruzicka）等人作过研究，但均未能分离到纯的顺式和反式二酮，庄长恭以其精湛的技巧，分离得到两种化合物，足见其研究工作的严密性，堪为楷模。
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合成了化合物（6）和（7）
上述化合物（6）的结构，是由（6）氧化成（2）予以证明。化合物（7）的结构，是由它的前身经克莱门逊（Clemensen）还原，再经高温硒脱氢得到萘而予以证明。据着者所知，高温硒脱氢时，封管炸碎了几根，原料损失了几次。于是他不得不重新合成，终于在多次失败后，获得了萘，而不是甲基萘，从而证明了（7）的结构。此举充分显示了庄长恭对待工作的严谨作风。他的这个带有角甲基的双酮α－酮制法被费歇尔（Fiser）誉为庄氏方法。这一工作成果发表后，引起了当时国际有机化学界特别是英国的鲁宾逊（Robinson）、林斯特德（Linstead）、柯克（Cook）等人的重视，也把他们的带有角甲基的多环α－酮的合成予以发表。 由于在带有角甲基的多环化合物的合成取得了进展，庄长恭及其学生们接着致力于甾体本身——雌马甾酮的合成。这也是当时国际有机化学界如英国的鲁宾逊，德国的布特南迪（Butenandt）研究的对象。首先庄长恭用简捷的方法合成了γ－m－甲氧基苯丁酸，保证了起始原料的供应。从它经过若干步骤合成了α－萘丁酸衍生物（8），从它进行下列几步的合成，可望获得雌马甾酮的前体（9）（x＝CH3，n＝1）。
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