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新型双噻吩并嘧啶酮衍生物的合成与性质

作　者: 刘明国
导　师: 丁明武
学　校: 华中师范大学
专　业: 农药学
关键词: 噻吩并嘧啶酮 双噻吩 双噻吩并嘧啶酮 aza-Wittig反应 双膦亚胺 抗肿瘤 抑菌活性 碳二亚胺
分类号: O626
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


噻吩并嘧啶酮衍生物具有广泛的生物活性，已成为农用化学品研究和开发的热点之一，其中一些已被开发用作杀虫剂、杀菌剂和医药。另一方面，双噻吩衍生物具有抗肿瘤、抗病毒等活性，并可用作抗生素、止痛和退热药，特别是其中一些还可用作有机导电材料。尽管噻吩并嘧啶酮类衍生物的研究异常活跃，但有关双噻吩并嘧啶酮类衍生物的研究文献报道极少。本文研究了利用aza-Wittig反应来合成双噻吩并嘧啶酮衍生物。具体研究内容如下：1．合成了136个新型的双噻吩并嘧啶酮，6个新型杂环体系化合——5H-2,3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚和10个未见文献报道过的中间体化合物。所有这些化合物都进行了IR，1H NMR，EI-MS和元素分析，部分化合物还做了13C NMR，对其中三个化合物进行了X-Ray单品衍射分析，进一步确认了化合物的结构。这些化合物是：（1）双噻吩并单嘧啶酮（81个）（2）双噻吩并双嘧啶二酮（55个）（3）5H-2,3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚（6个）（4）中间体（10个）2．由3,4-二氨基噻吩并[2，3-b]噻吩-2,5-二甲酸二乙酯选择性地合成了单膦亚胺1；从单膦亚胺1出发，运用aza-Wittig反应方法，合成了双噻吩并单嘧啶酮4，6，8；研究了单膦亚胺1和双噻吩并单嘧啶酮进一步制备膦亚胺的反应；改进了3,4-二氨基噻吩并[2，3-b]噻吩-2,5-二甲酸二乙酯的合成方法。3．设计并合成了未见文献报道的3,6-二氨基噻吩并[3，2-b]噻吩-2,5-二甲酸二乙酯34，并由34制得了双膦亚胺24。从双膦亚胺24出发，运用aza-Wittig反应方法合成了双噻吩并双嘧啶酮二酮27，29，31，并研究了双膦亚胺24和芳基异氰酸酯反应的选择性。4．研究了单膦亚胺1和芳基（或烷基）异氰酸酯作用生成的单碳二亚胺在碳酸钾的催化下自身关环，高产率地得到了未见文献报道过的5H-2,3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚9。5．设计并合成了双叠氮化合物17，从17出发，采用Staudinger反应方法合成了单、双膦亚胺18和15，并研究了双膦亚胺15和芳基异氰酸酯的反应。6．研究了13个化合物的抗肿瘤活性，结果显示受试药物对人肺癌细胞A549具有显著的细胞毒作用，能抑制细胞的增殖，具有体外抗肿瘤活性。其中6h作用最强，在160μg·ml-1浓度时具有与对照药丝裂霉素在80μg@ml-1浓度时相当的抑制率（均为78．6％），且具有明显的量效关系。8a的IC50（药物的半数抑制溶度）低于10μg·ml-1。选取了20个化合物进行了抑菌活性测试，结果表明部分测试化合物具有较好的抑菌活性。如5a在100ppm浓度时对黄瓜灰霉菌的抑制率达到了84％。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-9
本论文的创新点  9-12
第一章 文献综述  12-36
  1.1 双噻吩衍生物  12-16
    1.1.1 双噻吩衍生物的生物活性及应用  12-13
    1.1.2 双噻吩衍生物的合成  13-15
    1.1.3 二氨基双噻吩衍生物的反应  15-16
  1.2 噻吩并嘧啶酮衍生物  16-25
    1.2.1 噻吩并嘧啶酮衍生物的生物活性及应用  16-17
    1.2.2 噻吩并嘧啶酮衍生物的合成方法  17-20
    1.2.3 噻吩并嘧啶酮衍生物研究的最新进展  20-25
  1.3 Aza-Wittig反应  25-34
    1.3.1 膦亚胺(Iminophosphoranes)的制备  25-26
    1.3.2 膦亚胺(Iminophosphoranes)的反应  26-34
  1.4 课题设计思想  34-36
第二章 噻吩并[3′,2′:4,5]噻吩并[3,2-D]嘧啶-4(3H)-酮和5H-2,3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚衍生物的合成性质  36-105
  2.1 合成路线  36-38
    2.1.1 2-二烷胺基-3-芳基-8-氨基-7-乙氧羰基噻吩并[3′,2′:4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶-4(3H)-酮4的合成路线  36-37
    2.1.2 2-烷胺基-3-芳基-8-氨基-7-乙氧羰基噻吩并[3′,2′:4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶-4(3H)-酮6的合成路线  37
    2.1.3 2-芳氧基-3-芳基-8-氨基-7-乙氧羰基噻吩并[3′,2′:4,5]噻吩并[3,2-d]嘧啶-4(3H)-酮8的合成路线  37
    2.1.4 6-烷(芳)胺基-5H-2,3-二硫杂-5,7-二氮杂环戊二烯并[cd]茚-1,4-二甲酸二乙酯9的合成路线  37-38
  2.2 实验部分  38-82
    2.2.1 仪器和试剂  38
    2.2.2 中间体的合成  38-43
    2.2.3 目标化合物的合成  43-82
  2.3 结果与讨论  82-89
    2.3.1 中间体13和14的合成  82
    2.3.2 单膦亚胺1的合成与性质  82-83
    2.3.3 双膦亚胺15的合成与性质  83-84
    2.3.4 目标化合物4、6、8、9的合成与性质  84-86
    2.3.5 化合物的波谱性质  86-89
  2.4 X-Ray单晶衍射分析  89-99
    2.4.1 单膦亚胺1的X-Ray单晶衍射分析报告  89-95
    2.4.2 化合物8e的X-Ray单晶衍射分析报告  95-99
  2.5 活性测试  99-104
    2.5.1 体外抗肿瘤活性测试  99-102
    2.5.2 抑菌活性测试  102-104
  2.6 本章小节  104-105
第三章 2,3,7,8-四取代嘧啶并[4″,5″:4′,5′]噻吩并[2′,3′:4,5]噻吩并[3,2-D]嘧啶-4,9-(3H,8H)-二酮的合成与性质  105-147
  3.1 合成路线  105
  3.2 实验部分  105-133
    3.2.1 仪器和试剂  105
    3.2.2 中间体的合成  105-108
    3.2.3 目标化合物的合成  108-133
  3.3 结果与讨论  133-138
    3.3.1 中间体的合成与性质  133-134
    3.3.2 双膦亚胺24的合成与性质  134
    3.3.3 目标化合物的合成与性质  134
    3.3.4 化合物的波谱性质  134-138
  3.4 X-Ray单晶衍射分析  138-146
    3.4.1 主要的晶体数据和参数  139-140
    3.4.2 部分键长和键角  140-143
    3.4.3 扭角参数  143-146
    3.4.4 氢键的键长和键角  146
  3.5 本章小结  146-147
结论  147-150
参考文献  150-166
附录:部分化合物的~1HNMR,~(13)CNMR,EI-MS,IR谱图  166-170
在学期间(待)发表和交流的论文  170-171
致谢  171

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 杂环化合物
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