含銅氧化還原酶模擬物對2-萘酚類化合物仿生反應(yīng)的研究.pdf

1、本文包含以下內(nèi)容：較為詳細地綜述了含銅氧化還原酶的活性中心的研究動態(tài)以及含銅化合物模擬氧化還原酶的研究進展。含銅化合物，尤其是銅胺絡(luò)合物可以作為生物體內(nèi)或者有機合成中氧化反應(yīng)優(yōu)良的催化劑。本文采用CuCl2·2H2O和小分子的有機胺形成絡(luò)合物模擬氧化還原酶，并以其作為催化劑，在不同的溶劑和溫度下對萘酚類化合物進行氧化還原反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了幾種新穎的仿生氧化反應(yīng)以及合成了幾類新的化合物。 以摩爾比為1∶2的CuCl2·2H2O-四甲基乙

2、二胺(TMEDA)配制成絡(luò)合物作為催化試劑，在甲醇溶劑中，對取代2-萘酚類化合物1～6進行交叉氧化偶合，生成一批高產(chǎn)率取代聯(lián)萘酚化合物7～18，部分產(chǎn)物的產(chǎn)率可達90％以上。該方法具有反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率高、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)新穎以及銅胺用量少的優(yōu)點。并且對取代聯(lián)萘酚的不對稱合成進行了初步的探索，在手性銅.苯基異丙胺絡(luò)合物催化下，由化合物1和5反應(yīng)可得到77.8％e.e值的不對稱偶合產(chǎn)物11。 取代1，1'-聯(lián)-2-萘酚7～18在CuCl2

3、.2H2O-乙醇胺絡(luò)合物的催化下，在醇溶劑中被O2氧化生成取代1-氧代-13c-烷氧基-1，13c-二氫-二苯并[a，kl]-咕噸類化合物19～35，分離產(chǎn)率高達90％。這是原料經(jīng)歷了連續(xù)多步的多米諾式的反應(yīng)，也是醇溶劑分子參與的綠色化新反應(yīng)。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)得到NMR，MS，IR，元素分析和X-ray單晶衍射的證實。 在乙腈溶劑中，取代聯(lián)萘酚類化合物8～9和15在銅胺絡(luò)合物(CuCl2-H2NCH2CH2OH為2∶1)催化下，可生成

4、13c-羥基取代的二苯并咕噸化合物39～41。這類化合物對光不穩(wěn)定，可發(fā)生光催化開環(huán)-分子內(nèi)岐化-親核加成的連續(xù)反應(yīng)生成咕噸丙酸化合物42。化合物39～41在用酸處理后發(fā)生脫羥還原反應(yīng)可得到另一類二苯并[a，kl]-咕噸化合物43～44。 銅胺絡(luò)合物對底物上的取代基也有氧化作用，含羥甲基的聯(lián)萘酚化合物7和15在銅胺絡(luò)合物的作用下，3位的羥甲基發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛基，分別生成2,2'-二羥基-3,3'-二甲?；?1，1'-聯(lián)萘37和

5、2，2'-二羥基-3-甲?；?1，1'-聯(lián)萘38，將芐醇氧化成醛而不會生成酸，這是銅胺絡(luò)合物在氧化催化方面的又一應(yīng)用。 本文發(fā)現(xiàn)在CuCl2.2H2O-TMEDA(1∶2)的絡(luò)合物催化作用下，2,7-二羥基萘5與2-萘酚類化合物2或3反應(yīng)生成的主要產(chǎn)物并不是預(yù)期的取代聯(lián)萘酚，而是發(fā)生奇特的1∶2摩爾比的芳香-芳香偶合反應(yīng)，得到的主要產(chǎn)物是一類結(jié)構(gòu)新穎的二螺化合物45～46。 在甲醇中培養(yǎng)得到化合物45的單晶經(jīng)X-ray衍

6、射確認其化學結(jié)構(gòu)。在銅胺比為2∶1時，2,7-二羥基萘(5)還可被氧化生成4-甲氧基-7-羥基-1，2-萘醌(49)。 2-萘酚類化合物2～6和聯(lián)萘酚化合物11在CuCl2-H2NCH2CH2OH絡(luò)合物的乙腈溶液中，與絡(luò)合物的配體H2NCH2CH2OH發(fā)生氧化-碳氮偶合和碳氧偶合的多步反應(yīng)，生成萘并噁唑雜環(huán)化合物50～59，分離產(chǎn)率為40％～70％。 不同的銅胺比條件下可得到不同結(jié)構(gòu)的萘并噁唑產(chǎn)物。2-羥甲基-[1-(2

7、'-羥基-3'-甲酯基)-萘-2-羥基]-萘并[8，7-b]噁唑52的結(jié)構(gòu)還得到X-ray單晶衍射的證實，從單晶圖中可以發(fā)現(xiàn)銅胺絡(luò)合物中乙醇胺的N進攻萘環(huán)的β位羥基的位置，這是一種由2-萘酚直接合成萘并噁唑化合物的新方法。 用四唑鹽(MTT)比色法試驗對部分二苯并咕噸化合物(19,25～30,32)進行了對胃癌、肝癌、肺癌、鼻咽癌細胞的抗腫瘤活性測試，發(fā)現(xiàn)具有較顯著的細胞毒性，而且對化合物的構(gòu)效關(guān)系進行了初步的總結(jié)。預(yù)計本文合成