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橙皮苷衍生物的合成和抗炎活性的研究及BINOL衍生物在不对称反应中应用

作　者: 董建玉
导　师: 尤田耙
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 有机化学
关键词: BINOL 对映选择性配体席弗碱不对称反应频哪醇偶联反应配位点手性催化剂不对称加成抗炎活性合成方法硅氰化反应氨基醇类二乙基锌恶唑啉手性骨架柱色谱分离三级胺化合物联萘酚
分类号: R285
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文主要由四部分组成:在第一章中,我们从具有抗炎活性、无毒、无副作用的天然产物橙皮苷出发,通过将5,7,3’-位的羟基酰基化或烷基化;在6,8,2’-位引入1-3个溴原子;或是在5’-位引入硝基或氨基,合成了一系列新的橙皮苷衍生物,并对这些新化合物进行初步的抗炎活性试验,结果显示:绝大多数新化合物都比橙皮苷具有更高的抗炎活性,其中化合物7,3’-二甲氧基橙皮素的IC50值为5.56 10-8 M(橙皮苷为1.49 10-4M),活性高约3000倍,有望开发成高效低毒的抗炎剂。在第二章中,我们用3,3’-二醛基联萘酚与伯胺发生缩合反应,合成了一系列含联萘酚骨架的双席弗碱配体,并把它们用于催化二乙基锌对醛的不对称加成。这些配体可以有效地促进反应的进行,高产率、高对映选择性(89% e.e.)地生成相应的二级醇。在系统考察配体结构以及底物芳香醛的结构对产物选择性的影响时发现:产物的构型取决于所用配体中BINOL轴手性的构型而与侧链手性中心的构型无关。产物的e.e.值也不受侧链手性构型的影响,但明显受氮原子上取代基大小的影响。氮原子上取代基的空间位阻大,对反应的选择性有利。底物芳醛,其芳环上取代基的电子效应对产物的对映体选择性影响很小。在第三章中,鉴于联萘酚的双席弗碱配体在二乙基锌对醛的不对称加成中有着良好的表现,我们进一步用3, 3’-二醛基联萘酚分别与氨基醇及氨基酸甲酯反应,新增了两种含多配位点的配体,连同前述合成的联萘酚型双席弗碱配体中催化效果较好的配体一起,用于催化不对称频哪醇偶联反应。在系统考察溶剂、温度、及配体与四氯化钛的用量对产物的产率和立体选择性影响的过程中,我们发现:配体的结构对产物的立体选择性有明显的影响。增大配体侧链的空间位阻可以提高产物的非对映选择性和对映选择性;而增加配体中的配位点反而降低产物的非对映选择性和对映选择性。这可能与配位点增多,中心金属与哪些配位点配位的选择方式增加,干扰了立体识别方式的一致性有关。经优化条件,我们高产率、高非对映选择性地获得了邻二醇产物(dl / meso达98 / 2),虽然产物的e.e.值最高只得42%,但这是首次将这类配体用于不对称频哪醇偶联反应,对该领域的后续研究仍有一定的借鉴意义。从3,3’-二羧基联萘酚出发,我们又合成了另一类含联萘酚骨架的3,3’-双恶唑啉手性配体,将它们与三甲基铝配合得到双功能团催化剂,即铝原子起Lewis酸的作用,恶唑啉中的氮原子起Lewis碱的作用。该类催化剂用于催化TMSCN对苯甲醛的不对称加成,高收率地得到硅氰化产物,同时产物的对映选择性也达到中等水平(63% e.e.)。在考察溶剂及配体的结构对反应的选择性影响时,我们发现:溶剂对该反应的对映选择性影响明显,用甲苯作溶剂,反应的选择性最好;产物的构型取决于联萘酚轴手性的构型;联萘酚与氨基醇之间存在构型匹配问题,(S)-BINOL二羧酸与(L)-氨基醇缩合成的双恶唑啉配体的选择性明显优于(R)-BINOL二羧酸与(L)-氨基醇缩合成的双恶唑啉配体。最后在第四章中,我们从手性联萘酚出发,合成一系列既含联萘手性骨架,又含三级胺或二价硫的手性催化剂,意在利用联萘手性骨架优异的立体识别能力和三级胺或二价硫的亲核性,从中筛选可用于不对称Baylis-Hillman反应的高活性、高对映选择性的有效催化剂。虽然我们已成功合成一系列具有创新结构的该类手性配体,但在催化不对称Baylis-Hillman反应的应用方面尚未获得关键性的突破。进一步的努力仍在进行中。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章橙皮苷衍生物的合成及其抗炎活性的研究  11-27
  第一节黄酮类化合物的概述  11-12
    1.1 黄酮类化合物的简介  11-12
  第二节橙皮苷衍生物的合成及抗炎活性的研究  12-25
    2.1 橙皮苷及其药理活性简介  12-13
    2.2 橙皮苷衍生物的合成  13-14
    2.3 橙皮苷衍生物抗炎活性的测定及结果与讨论  14-17
    2.4 实验部分  17-25
  参考文献  25-27
第二章联萘酚衍生的席弗碱配体催化E_t2Zn 对醛的不对称加成反应  27-47
   序言  27
  第一节 Et_2Zn 对醛的不对称加成反应概述  27-34
    1.1 手性氨基醇类配体催化的二烷基锌对醛的加成  28-31
    1.2 二醇或二酚手性配体催化的二烷基锌对醛的加成  31-33
    1.3 二胺类手性配体催化的二烷基锌对醛的加成  33-34
  第二节 BINOL 衍生的席弗碱配体在Et_2Zn 对醛加成反应中的应用  34-44
    2.1 由BINOL 合成席弗碱配体的设想  34-36
    2.2 席弗碱配体的合成及其在二乙基对醛的加成反应中的应用  36-44
  参考文献  44-47
第三章 BINOL 的衍生物在不对称频哪醇偶联反应及硅氰化反应中的应用  47-80
  第一节频哪醇偶联反应的概述及研究进展  47-53
    1.1 频哪醇偶联反应的概述  47-48
    1.2 频哪醇偶联反应的研究进展  48-53
  第二节 BINOL 衍生的席弗碱配体在不对称频哪醇偶联反应中的应用  53-58
    2.1 结果与讨论  53-56
    2.2 实验部分  56-58
  第三节 BINOL 衍生物在硅氰化反应中的应用  58-62
  第四节课题设想、实验结果及讨论  62-69
    4.1 由BINOL 合成双恶唑啉配体的设想  62-63
    4.2 实验结果及讨论  63-66
    4.3 实验部分  66-69
  第五节合成含有联萘结构的手性二醇新配体的初步探索  69-76
    5.1 课题想法的来源  69-70
    5.2 结果与讨论  70-72
    5.3 实验部分  72-76
  参考文献  76-80
第四章 BINOL衍生物对催化不对称Baylis-Hillman反应的初步探索  80-101
  第一节 Baylis-Hillman 反应机理介绍及其研究进展  80-87
    1.1 Baylis-Hillman 反应的机理简介  80-81
    1.2 Baylis-Hillman 反应的研究进展  81-87
  第二节课题设想及结果和讨论  87-92
    2.1 课题设想  87-92
  第三节实验部分  92-101
    3.1 仪器设备  92
    3.2 主要试剂  92
    3.3 溶剂处理  92
    3.4 实验步骤  92-101
参考文献  101-103
附录重要化合物及中间体的相关谱图  103-111
致谢  111-112
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果  112-113

橙皮苷衍生物的合成和抗炎活性的研究及BINOL衍生物在不对称反应中应用

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