天然氨基酸催化的Knoevenagel反應(yīng)和天然產(chǎn)物誘孢酮類似物的合成研究.pdf

1、本論文共分為二個(gè)部分：
　　 第一到第五章為第一部分，是關(guān)于天然氨基酸催化Knoevenagel反應(yīng)的研究。在有機(jī)合成中，Knoevenagel反應(yīng)是形成碳碳鍵有用的方法之一。這種醛或酮和活潑亞甲基化合物的縮合反應(yīng)被大量地用于合成特殊的化合物和中間體。天然氨基酸是便宜且環(huán)境友好的催化劑，但是它們催化Knoevenagel反應(yīng)的報(bào)道相對(duì)較少。在這些報(bào)道中，二級(jí)氨基酸L-脯氨酸最常被用到；天然一級(jí)氨基酸作為Knoevenagel反應(yīng)

2、的催化劑還沒(méi)有被開(kāi)發(fā)。一級(jí)氨基酸和二級(jí)氨基酸催化機(jī)理不同，一級(jí)氨基酸催化Knoevenagel反應(yīng)的機(jī)理還不清楚。因此研究天然一級(jí)氨基酸作為Knoevenagel反應(yīng)的催化劑無(wú)論在理論上還是實(shí)際中都有重要的意義。當(dāng)α，β-不飽和醛和1，3-二羰基化合物發(fā)生Knoevenagel反應(yīng)時(shí)，它的產(chǎn)物α,β，γ，δ-不飽和羰基化合物是Diels-Alder反應(yīng)和1,4-加成反應(yīng)有用的底物。一方面關(guān)于α，β-不飽和醛Knoevenagel反應(yīng)的報(bào)

3、道很少，并且大部分反應(yīng)產(chǎn)率低，或者是需要苛刻的反應(yīng)條件如高溫。另一方面由于1,3-二羰基化合物容易形成穩(wěn)定的六元環(huán)，所以一般1,3-二羰基化合物的Knoevenagel反應(yīng)產(chǎn)率較低、時(shí)間較長(zhǎng)。因此，α，β-不飽和醛和1，3-二羰基化合物的Knoevenagel反應(yīng)是很有挑戰(zhàn)性同時(shí)也是很新穎的。
　　 在論文的第二章，成功地用天然一級(jí)氨基酸L-賴氨酸在DMSO中室溫下催化一系列的α，β-不飽和醛和各種類型的1,3-二羰基化合物發(fā)生

4、Knoevenagel反應(yīng)，簡(jiǎn)便、高效地得到α,β,γ,δ-不飽和羰基化合物。Knoevenagel反應(yīng)常用的催化劑：堿、沸石、粘土、層狀雙金屬氫氧化物、水滑石、離子液體、和路易斯酸如TiCl4、ZnCl2、CeCl3.7H2O/NaI和HClO4-SiO2。其中大部分的催化劑適用底物范圍窄，即幾乎沒(méi)有催化劑可以同時(shí)催化脂肪醛、雜芳香醛、α，β-不飽和醛和不活潑的乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)。
　　 在論文的第三章，將介紹一種具

5、有廣泛底物適用性的實(shí)驗(yàn)方法：在室溫下DMSO中，L-色氨酸可以催化脂肪醛、芳香醛、雜芳香醛、α，β-不飽和醛和不活潑的乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)。出于環(huán)境方面的考慮，采用一種環(huán)境友好且反應(yīng)條件溫和的實(shí)驗(yàn)方法是尤其必要地。離子液體因具有零蒸氣壓、極好的熱穩(wěn)定性、可以溶解大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)物、不易燃等性質(zhì)，已經(jīng)作為一種環(huán)境友好的反應(yīng)溶劑得到了廣泛的應(yīng)用；并且天然的氨基酸在很多反應(yīng)中，是便宜且環(huán)境友好的催化劑。因此一種理想的反應(yīng)條件：氨基酸在

6、離子液體中高效地催化反應(yīng);且這個(gè)體系可回收循環(huán)利用。在論文的第四章，完成了在室溫下，L-精氨酸在1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯離子液體中催化芳香醛、雜原子芳香醛、α，β-不飽和醛與丙二腈、乙酰丙酮的Knoevenagel反應(yīng)。反應(yīng)的離子液體和氨基酸的體系可以回收五次而催化活性沒(méi)有明顯地降低。培養(yǎng)部分新化合物的單晶，并進(jìn)行X射線單晶衍射實(shí)驗(yàn)，確定新化合物的構(gòu)型。通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)研究，提出了一級(jí)氨基酸催化的Knoevenagel反應(yīng)的機(jī)理，它

7、可以解釋產(chǎn)物的構(gòu)型。同時(shí)將部分產(chǎn)物作為細(xì)胞分裂周期磷酸酯酶cdc25B的抑制劑，測(cè)定抑制率。
　　 第六章為論文的第二部分，主要研究誘孢酮類似物的合成。誘孢酮是從青霉菌(penicillium cyclopium)的發(fā)酵液中分離出來(lái)的次級(jí)代謝產(chǎn)物，它可以誘導(dǎo)青霉菌分生孢子，縮短青霉菌的發(fā)酵時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)它的發(fā)現(xiàn)，部分地解釋了青霉菌分生孢子的機(jī)理。
　　 本論文設(shè)計(jì)合成誘孢酮的類似物3，期望合成活性相當(dāng)或更好的化