阿維菌素催化選擇氫化反應(yīng)的研究.pdf

1、阿維菌素(Avermectin,簡(jiǎn)稱(chēng)AV)屬于阿維鏈霉菌產(chǎn)生的十六元大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素,其天然發(fā)酵產(chǎn)物共有結(jié)構(gòu)相似的八種組分,具有相同的母核結(jié)構(gòu),它們都有殺蟲(chóng)活性。目前,阿維菌素作為最有前途的廣譜、高效、抗蟲(chóng)、無(wú)交叉抗性、安全環(huán)保的生物農(nóng)藥,是近20年來(lái)抗寄生蟲(chóng)藥物研究中最為杰出的研究成果,已在世界范圍內(nèi)推廣使用,并受到越來(lái)越廣泛的重視。通過(guò)對(duì)阿維菌素的結(jié)構(gòu)修飾,相繼開(kāi)發(fā)了伊維菌素(Ivermectin或22,23-dihydroaver

2、mectin)、埃珀利諾菌素(Eprinomectin)、多拉(Doramectin)、?，斁?Emamectin)以及甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(Methylamino abamectin benzoate)等一系列的阿維菌素衍生物。因此,由天然物質(zhì)阿維菌素經(jīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾制備效果更佳、安全性更高、物化性質(zhì)更合理的新化合物或藥劑的方法,已成為當(dāng)今農(nóng)藥創(chuàng)制的重要途徑之一。 在阿維菌素類(lèi)生物農(nóng)藥中,伊維菌素(Ivermectin,簡(jiǎn)稱(chēng)

3、IV)最早是由Merck公司創(chuàng)制的,它是通過(guò)阿維菌素的均相催化選擇性加氫而制得的,采用的催化劑體系為烴溶性的威爾金森(Wilkinson)催化劑RhCl(PPh3)3。合成是在苯或甲苯中通過(guò)選擇性催化加氫還原阿維菌素分子中五個(gè)碳.碳雙鍵之中的C22=C23雙鍵進(jìn)行的。由于這類(lèi)催化劑采用價(jià)格昂貴的貴金屬Rh,而且催化劑不容易回收,雖然人們?cè)谶@方面做了大量的工作,但反應(yīng)成本高昂。因此,本論文選用了一系列的催化劑,對(duì)阿維菌素的催化選擇氫化反應(yīng)

4、進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,期望找到廉價(jià)的可替代的催化劑類(lèi)型,并為阿維菌素衍生物的制備技術(shù)提供一定的參考依據(jù)。 本論文研究?jī)?nèi)容主要分為三部分： 一、考察評(píng)價(jià)傳統(tǒng)的均相催化體系威爾金森(Wilkinson)催化劑RhCl(PPh3)3,建立阿維菌素原料的預(yù)處理方法,優(yōu)化了反應(yīng)條件,并初步探討了反應(yīng)的可能機(jī)理。 二、首次采用Raney體系的骨架會(huì)屬催化劑應(yīng)用于阿維菌素的加氫反應(yīng)體系中,進(jìn)行了選擇性加氫規(guī)律的研究,對(duì)阿維菌素

5、加氫產(chǎn)物分別進(jìn)行了分離和純化,考察了阿維菌素加氫反應(yīng)產(chǎn)物的分布及其結(jié)構(gòu)鑒定。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用Raney Co、Ni、Cu催化劑時(shí),阿維菌素的加氫優(yōu)先發(fā)生在C3=C4雙鍵上,生成二氧產(chǎn)物3,4-二氫阿維菌素,若持續(xù)加氫,則進(jìn)一步被深度氫化的速率也會(huì)增加,最終可生成四氫產(chǎn)物3,4,22,23-四氫阿維菌素。與骨架金屬催化劑Raney Cu比較,磷鉬酸H3PMo12O40改性的Raney Cu催化劑可改善骨架金屬銅的電子環(huán)境,提高了催化劑的電子傳

6、遞能力及穩(wěn)定性,可抑制多余的活性中心,使阿維菌素不至于被過(guò)度氫化,從而提高了阿維菌素的二氫產(chǎn)物22,23-二氫阿維菌素(伊維菌素)的選擇性。三、研究貴金屬Rh、Ir、Ru、Pd等一系列負(fù)載型非均相催化劑,考察不同載體和還原方法對(duì)負(fù)載型貴金屬催化劑的阿維菌素催化加氫性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)阿維菌素的選擇性加氫優(yōu)先發(fā)生在C22=C23雙鍵上,主要生成二氫產(chǎn)物22,23-二氫阿維菌素(伊維菌素),這與Raney體系的骨架金屬催化劑完全不同,這種選