在數(shù)百年前，人們獲取藥物的主要方式還停留在人工采集各種草藥。今天我們的主角就來自于一種古草藥——天仙子(henbane)?！端幮哉摗罚何犊嘈?，微熱，有大毒。這種草藥廣泛分布于歐亞大陸，在對其所含化合物的分析中發(fā)現(xiàn)了一種生物堿－托品酮。純托品酮的提取工作由藥劑師Heinrich F. G. Mein于1831年完成。

可卡因的化學(xué)結(jié)構(gòu)式 

觀察上圖可卡因的結(jié)構(gòu)可發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上，可卡因與托品酮大體是一致的，這種含有可卡因環(huán)的化合物在生物中一般是以L-谷氨酰胺合成。

L-谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)式

但是生物合成的環(huán)境要求極其復(fù)雜，正常的工業(yè)生產(chǎn)根本無法滿足這些條件。但不慌，時勢造英雄，天塌的時候，一位高個子站了出來。

托品酮的全合成

托品酮的全合成由德國化學(xué)家Willst?tter于1902年完成，這是一項(xiàng)非常了不起的工作。打個簡單的比方，他就好比是高斯班上的同學(xué)，雖然沒有巧辦法但是憑借著自己的能力算完了1+2..+100。

“對這一相當(dāng)復(fù)雜的天然分子的裝配成功，是有機(jī)化學(xué)在經(jīng)典時期的頂峰，標(biāo)志著多步全合成的誕生?！?/p>

足足15步的全合成

Willst?tter以環(huán)庚酮為原料，盡管每一步產(chǎn)率較高，但這么多步疊加起來還是使得最后托品酮的產(chǎn)率只有0.75%。

托品酮是合成Atropine(一種神經(jīng)藥物)的重要原料之一。在1914年爆發(fā)的一次世界大戰(zhàn)中，肆虐的神經(jīng)毒氣驅(qū)使著人們大量生產(chǎn)對抗毒氣的藥物與面具。

1917年，Robinson利用三種簡單的化工原料，利用Mannich機(jī)理，“一鍋”合成了托品酮。此辦法的產(chǎn)率達(dá)17%，改良后的產(chǎn)率更是高于90%。

兩次Mannich反應(yīng)，一次分子間，一次分子內(nèi)

為什么稱之為仿生反應(yīng)，就是因?yàn)樵谏锖铣赏衅吠倪^程中也使用類似的化合物，反應(yīng)條件也近似于生物體內(nèi)的條件。

Robinson也因此獲得了1947年的諾貝爾化學(xué)獎。用此法合成托品酮標(biāo)志著有機(jī)上仿生合成的開始。