新型N-混雜卟啉衍生物的設(shè)計、合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、N-混雜卟啉(NCP)由于其獨特的結(jié)構(gòu)、新奇的性質(zhì)以及在化學(xué)、醫(yī)藥和材料中的潛在應(yīng)用，受到眾多科學(xué)家的關(guān)注。本文對N-混雜卟啉衍生物合成、分離與表征做了系統(tǒng)的研究，并取得了一些有意義的結(jié)果。
　　1). N-混雜卟啉與多聚甲醛在有機堿三乙胺的催化下生成內(nèi)酰胺衍生物。在酸的作用下，內(nèi)酰胺衍生物(meso-四-(3’,5’-二甲氧基)-和meso-四-(3’,4’,5’-三甲氧基)-21,24-CO-N-混雜卟啉)的C3可以與它鄰近的

2、芳基的鄰位C進行偶聯(lián)，生成環(huán)外稠合的產(chǎn)物。此外，內(nèi)酰胺衍生物的非對映體可以通過手性HPLC進行手性拆分，其構(gòu)型的確定可以通過CD光譜來實現(xiàn)。在1H NMR中可以觀察到內(nèi)酰胺衍生物與手性酸和醇的相互作用。而內(nèi)酰胺衍生物在酸作用下的緩慢消旋及其機理也可以通過HPLC和1H NMR來觀察和確證。
　　2). N-混雜卟啉與亞磷酸脂在乙酸的催化下以較高的收率生成3-磷脂-N-混雜-phlorin衍生物。由于C5上的氫原子和取代芳基使得C5

3、成為手性中心，所形成的phlorin衍生物的非對映體可以通過手性HPLC和CD光譜進行拆分和表征。Phlorin衍生物可以進一步氧化生成3-磷脂-N-混雜卟啉衍生物，氧化產(chǎn)物的手性Zn配合物和Cd配合物以及非手性的Ni配合物都可以簡單的合成出來。手性Cd配合物在晶體中通過氫鍵形成雜手性單元的柱狀結(jié)構(gòu)，并可以通過手性HPLC進行非對映體的分離。3-磷脂-N-混雜-phlorin和Cd-3-磷脂-N-混雜卟啉的CD光譜和絕對構(gòu)型可以通過TD

4、-DFT量化計算來預(yù)測。
　　3). N-混雜卟啉與醇在一定量的氧化劑(2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌)的存在下生成C3和C21同時烷氧化的N-混雜卟啉衍生物。單陽離子的產(chǎn)物可以通過NMR進行表征，而三烷氧基-NCP則可以通過單晶確認其結(jié)構(gòu)。從三烷氧基-N-混雜卟啉的單晶中可以看到，在C3上引入了一個烷氧基，在C21上引入了兩個烷氧基。該反應(yīng)的副產(chǎn)物3-EtO-21-Cl-N-混雜卟啉也同樣進行了單晶表征。用水合肼還原

5、三烷氧基-N-混雜卟啉可以得到具有手性的3,21-雙烷氧基-混雜卟啉。此外，三烷氧基-N-混雜卟啉在堿性條件下可以得到去烷氧基的芳香分子內(nèi)鹽衍生物，并可以通過NMR和單晶進行結(jié)構(gòu)表征。3,21-雙烷氧基-NCP能夠在無催化劑的溫和條件中進行醚交換反應(yīng)，醚交換的產(chǎn)物也用單晶進行了表征。從核磁中可以看到該醚交換反應(yīng)是一個協(xié)同的SN2反應(yīng)。
　　4). L-脯氨酸催化下的N-混雜卟啉與活潑亞甲基化合物(丙酮、丁酮、環(huán)戊酮、硝基甲烷、丙二

6、腈、腈基乙酸乙酯、丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯)的反應(yīng)以較高的收率合成了一系列C3衍生化的N-混雜卟啉衍生物。L-脯氨酸不僅能夠催化活潑亞甲基化合物形成碳負離子而且還能夠轉(zhuǎn)移質(zhì)子給NCP以實現(xiàn)C3的活化，而這兩個過程是該反應(yīng)最為關(guān)鍵的兩步。
　　5). N-混雜卟啉與鄰氨基苯甲酸和亞硝酸異戊脂所形成的偶氮中間體在三乙胺的催化下反應(yīng)生成了非預(yù)期的21-偶氮-N-混雜卟啉衍生物，該反應(yīng)底物適用范圍廣。
　　6). N-混雜卟啉與M