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氨基酸修饰双吡唑啉衍生物的合成

作　者: 姬广军
导　师: 刘红
学　校: 石河子大学
专　业: 应用化学
关键词: 氨基酸 查尔酮类似物 吡唑啉 微波合成
分类号: TQ252
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


杂环类化合物广泛存在于自然界，被广泛的应用于药物领域、光学领域等。其中，五元杂环化合物是最常见、应用较全面的一类具有优异生物活性物质。吡唑啉类化合物是一种五元含氮杂环化合物，由于其具有多种药物活性及优秀的光学活性而受到广泛关注。在医药方面，吡唑啉化合物对炎症、肿瘤等疾病有良好的抑制能力；在农药方面，吡唑啉化合物具有杀虫、杀菌和除草活性；在光学领域，吡唑啉类化合物在荧光增白剂、电致发光、荧光探针等领域已经有所应用。因此，吡唑啉类化合物具有广阔的研究价值和开发前景。近年来，氨基酸衍生物在药物及工业方面的应用愈发广泛，氨基酸及其衍生物修饰的化合物对生物体有很好的适应性，且能明显改善活性。因此，将氨基酸基团通过酰肼引入吡唑啉类化合物中以改善其活性，达到修饰吡唑啉类化合物是杂环类衍生物一个重要的发展方向。本文通过将甘氨酸与L-苯丙氨酸制备成对应的甲酯盐酸盐，在对甲苯磺酰氯的保护下脱酸形成对甲苯磺酰氨基酸甲酯，再与水合肼结合制得对甲苯磺酰氨基酸酰肼中间体。另一方面，由苯乙酮衍生物与苯肼微波促进反应得到4-甲酰基吡唑高活性有机中间体。将4-甲酰基吡唑与苯乙酮衍生物经相转移催化制备查尔酮类似物。最后将查尔酮类似物与对甲苯磺酰氨基酸酰肼结合，微波辐射加速反应，制得氨基酸修饰双吡唑啉衍生物。所得化合物均未见文献报道，中间体及目标化合物的结构经元素分析，1HNMR，IR和MS得以证实。本论文的主要工作：1.以苯乙酮衍生物和苯肼为起始原料，经Vilsmeier-Haak反应，微波辅助合成，快速、简便合成4-甲酰基吡唑；再将其与苯乙酮衍生物在NaOH溶液中以四丁基溴化铵为催化剂，经相转移催化制得16种查尔酮类似物。经工艺优化，确定最佳反应条件为：n1-苯基-3-芳基-4-甲酰基吡唑：n苯乙酮衍生物=1:1，微波辐射功率为140W，微波辐射时间时间为30min，四丁基溴化铵用量0.5g，并经实验验证所得产物产率均达到85%以上。2.以甘氨酸和L-苯丙氨酸为起始原料，在氯化亚砜/甲醇溶液中反应得到甘氨酸甲酯盐酸盐和L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐；再分别与对甲苯磺酰氯反应制得对甲苯磺酰甘氨酸甲酯和对甲苯磺酰L-苯丙氨酸甲酯；再与水合肼回流制得对甲苯磺酰甘氨酰肼和对甲苯磺酰L-苯丙氨酰肼两种有机中间体。通过对照实验，确定最佳反应条件为n氨基酸：n水合肼=1:2，回流时间2h，在此条件下产物平均产率为80%。3.高沸点溶剂微波辐射条件，将对甲苯磺酰甘氨酰肼和对甲苯磺酰L-苯丙氨酰肼分别与查尔酮类似物反应，合成32种氨基酸修饰吡唑啉衍生物。经工艺优化，确定最佳反应条件为：n查尔酮类似物：n对甲苯磺酰氨基酸酰肼=1:1.15，微波辐射功率为140W，微波辐射时间时间为30min，产物产率均达到75%以上。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 文献综述  10-31
  1.1 查尔酮类化合物的研究及应用  10-13
    1.1.1 药物方面的应用  10-11
    1.1.2 食品方面的应用  11-12
    1.1.3 化妆品方面的应用  12-13
    1.1.4 光学材料上的应用  13
  1.2 查尔酮类化合物的合成进展  13-16
    1.2.1 经典的醛酮缩合  13-14
    1.2.2 金属化合物催化合成  14
    1.2.3 固态缩合(研磨法)  14
    1.2.4 金属有机化合物催化合成  14-15
    1.2.5 超声波、微波合成  15-16
    1.2.6 相转移催化合成  16
  1.3 氨基酸及其衍生物的研究及应用  16-19
    1.3.1 医药方面的应用  16-18
    1.3.2 农药方面的应用  18
    1.3.3 工业方面的应用  18-19
  1.4 氨基酸及其衍生物的合成进展  19-20
    1.4.1 氨基酸酯类衍生物的合成  19
    1.4.2 氨基酸醚类衍生物的合成  19-20
    1.4.3 酰胺类衍生物的合成  20
  1.5 吡唑啉类化合物的研究及应用  20-27
    1.5.1 医药方面的应用  20-23
    1.5.2 农药方面的应用  23-24
    1.5.3 光学方面的应用  24-27
  1.6 吡唑啉类化合物的合成进展  27-31
    1.6.1 α、β-不饱和酮和肼类反应  27-28
    1.6.2 1,3-偶极子和烯烃偶极环加成反应  28-31
第二章 选题依据、意义及设计  31-34
  2.1 选题依据及意义  31
  2.2 合成路线设计  31-32
  2.3 研究内容  32-33
  2.4 特色和创新  33-34
第三章 对甲苯磺酰氨基酸酰肼的合成  34-39
  3.1 引言  34
  3.2 实验部分  34-36
    3.2.1 仪器与试剂  34-35
    3.2.2 合成部分  35-36
  3.3 对甲苯磺酰氨基酸酰肼的理化性质及结构表征  36
  3.4 结果与讨论  36-39
    3.4.1 谱图数据分析  36-37
    3.4.2 对甲苯磺酰氨基酸酰肼的合成工艺优化  37-39
第四章 查尔酮类似物的合成  39-48
  4.1 引言  39
  4.2 实验部分  39-41
    4.2.1 仪器与试剂  39-40
    4.2.2 合成部分  40-41
  4.3 查尔酮类似物的理化性质及结构表征  41-43
  4.4 结果与讨论  43-48
    4.4.1 谱图数据分析  43-44
    4.4.2 查尔酮类似物合成工艺优化  44-48
第五章 氨基酸修饰吡双唑啉衍生物的合成  48-59
  5.1 引言  48-49
  5.2 实验部分  49
    5.2.1 仪器与试剂  49
    5.2.2 合成部分  49
  5.3 氨基酸修饰双吡唑啉衍生物理化性质及结构表征  49-55
  5.4 结果与讨论  55-59
    5.4.1 谱图数据分析  55
    5.4.2 氨基酸修饰吡双唑啉衍生物的合成工艺优化  55-59
第六章 结论与展望  59-60
参考文献  60-66
致谢  66-67
个人简介  67-68
附表  68

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 杂环化合物的生产 > 含双或多异原子的五节杂环
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