氧化交叉耦合反应在合成具有潜在生物活性化合物中的应用

摘要

近年来，随着生物医药的蓬勃发展，含氮、硫、氧等杂原子化合物的合成引起了人们极大的关注。众所周知，具有生物活性的大分子，如蛋白质、酶和核酸都是含氮、硫、氧化合物，许多天然产物如生物碱，维生素也多为含氮化合物，而不少抗生素如青霉素、头孢菌素和磺胺类药物以及香豆素类等都是含氮、硫、氧等原子的化合物。至今，许多具有生物活性的含氮、硫原子化合物在不断被人们开发、研制和使用。它们在医药，除草剂，杀虫剂，杀菌剂等方面都有了广泛的应用。
　　磺酰胺及其衍生物具有广泛的生物活性，其中包括了HIV整合酶抑制剂，MMP抑制剂，碳酸酐酶抑制剂，HIV-1蛋白酶抑制剂，用于治疗肥胖的大麻素1受体(CB1R)反向激动剂，falcipain-2以及恶性疟原虫W-2抑制剂等，加之对它们的药用开发较少，因此这类化合物备受药物化学家们的青睐。到目前为止，科学家们已经开发了不少有效的合成磺酰胺衍生物的方法。本论文设计开发了一种新的未见于报道的新方法来合成磺酰胺。
　　香豆素类化合物是一种重要的天然活性化合物。香豆素(Coumarin)类化合物是邻羟基桂皮酸内酯类成分的总称。以香豆素类化合物为先导物，通过结构修饰和改造已广泛运用于新药的开发研究中。香豆素类化合物除了具有广泛的生物活性外，同时还具有低毒性的特点，目前已经有多种以香豆素为母体的化学小分子，成功应用于临床研究。因而合成新型的香豆素类衍生物具有实际的研究价值。本论文主要对磺酰胺类、香豆素类化合物的设计及合成进行了研究。论文的工作主要包括以下几部分:
　　(1)新型磺酰胺类化合物的合成:本论文根据已报导的具有生物活性的磺酰胺类化合物为合成基础，以芳香醛和N，N-二取代乙烯基磺酰胺为反应底物，在铜催化剂的存在下，通过分子间的氧化交叉耦联反应得到了一系列具有潜在生物活性的磺酰胺化合物，反应效果很好，得到相应的磺酰胺具有良好收率。这些化合物都通过了核磁、质谱、红外等表征手段进行了表征。
　　(2)新型香豆素类化合物的合成:论文根据具有生物活性的香豆素作为合成基础，通过铜催化的氧化交叉耦联反应合成出了一系列具有潜在生物活性的香豆素类化合物，且反应效果很好，具有不错的收率。这些化合物都通过了核磁、质谱等表征手段进行了表征。
　　(3)新型芳香酮类化合物的合成:根据已经报道的合成方法，本论文又将芳香醛和α-甲基丙烯酸酯作为反应底物，通过氧化交叉耦联反应，在甲基丙烯酸酯的α位意外地引入了一个羟基，得到了一系列有潜在生物活性的芳香酮类化合物，且反应效果很好，得到的产物具有良好的收率。这些化合物都通过了核磁、质谱、红外等表征手段进行了表征。
　　这些反应极大的丰富了磺酰胺类化合物以及香豆素类化合物合成的方法。并且运用氧化交叉耦联方法，直接进行C-H活化，提高了原子利用率，符合“原子经济学”，降低了对环境的污染。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 磺酰胺类化合物的生物活性研究进展

1．1．1 抗菌作用

1．1．2 抗肿瘤作用

1．1．3 抗病毒作用

1．1．4 抗寄生虫作用

1．1．5 抗结核作用

1．2 香豆素类化合物研究进展

1．2．1 抗菌作用

1．2．2 抗肿瘤作用

1．2．3 抗炎作用

1．2．4 抗病毒作用

1．2．5 降血压作用

1．2．6 香豆素类化合物合成研究进展

1．3 论文选题的目的、依据

第二章 芳香醛和磺酰胺的氧化耦联反应

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 中间体及目标化合物的合成

2．2．3 实验操作步骤

2．3 结果和讨论

2．3．1 化合物3a-h的表征

2．3．2 机理讨论

第三章 芳香醛与香豆素的氧化耦联反应

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 目标化合物的合成

3．3 结果和讨论

3．3．1 化合物6a-g的表征

3．3．2 机理讨论

第四章 芳香醛与α-甲基丙烯酸脂的氧化耦联反应

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 目标化合物的合成

4．3 结果和讨论

4．3．1 化合物9a-h的表征

4．3．2 机理讨论

第五章 结论

第六章 附录

参考文献

致谢

硕士在读期间所发表的论文