天然氨基酸催化的Knoevenagel反應(yīng)和天然產(chǎn)物誘孢酮類似物的合成研究.pdf

1、本論文共分為二個部分：
　　 第一到第五章為第一部分，是關(guān)于天然氨基酸催化Knoevenagel反應(yīng)的研究。在有機(jī)合成中，Knoevenagel反應(yīng)是形成碳碳鍵有用的方法之一。這種醛或酮和活潑亞甲基化合物的縮合反應(yīng)被大量地用于合成特殊的化合物和中間體。天然氨基酸是便宜且環(huán)境友好的催化劑，但是它們催化Knoevenagel反應(yīng)的報道相對較少。在這些報道中，二級氨基酸L-脯氨酸最常被用到；天然一級氨基酸作為Knoevenagel反應(yīng)

2、的催化劑還沒有被開發(fā)。一級氨基酸和二級氨基酸催化機(jī)理不同，一級氨基酸催化Knoevenagel反應(yīng)的機(jī)理還不清楚。因此研究天然一級氨基酸作為Knoevenagel反應(yīng)的催化劑無論在理論上還是實際中都有重要的意義。當(dāng)α，β-不飽和醛和1，3-二羰基化合物發(fā)生Knoevenagel反應(yīng)時，它的產(chǎn)物α,β，γ，δ-不飽和羰基化合物是Diels-Alder反應(yīng)和1,4-加成反應(yīng)有用的底物。一方面關(guān)于α，β-不飽和醛Knoevenagel反應(yīng)的報

3、道很少，并且大部分反應(yīng)產(chǎn)率低，或者是需要苛刻的反應(yīng)條件如高溫。另一方面由于1,3-二羰基化合物容易形成穩(wěn)定的六元環(huán)，所以一般1,3-二羰基化合物的Knoevenagel反應(yīng)產(chǎn)率較低、時間較長。因此，α，β-不飽和醛和1，3-二羰基化合物的Knoevenagel反應(yīng)是很有挑戰(zhàn)性同時也是很新穎的。
　　 在論文的第二章，成功地用天然一級氨基酸L-賴氨酸在DMSO中室溫下催化一系列的α，β-不飽和醛和各種類型的1,3-二羰基化合物發(fā)生

4、Knoevenagel反應(yīng)，簡便、高效地得到α,β,γ,δ-不飽和羰基化合物。Knoevenagel反應(yīng)常用的催化劑：堿、沸石、粘土、層狀雙金屬氫氧化物、水滑石、離子液體、和路易斯酸如TiCl4、ZnCl2、CeCl3.7H2O/NaI和HClO4-SiO2。其中大部分的催化劑適用底物范圍窄，即幾乎沒有催化劑可以同時催化脂肪醛、雜芳香醛、α，β-不飽和醛和不活潑的乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)。
　　 在論文的第三章，將介紹一種具

5、有廣泛底物適用性的實驗方法：在室溫下DMSO中，L-色氨酸可以催化脂肪醛、芳香醛、雜芳香醛、α，β-不飽和醛和不活潑的乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)。出于環(huán)境方面的考慮，采用一種環(huán)境友好且反應(yīng)條件溫和的實驗方法是尤其必要地。離子液體因具有零蒸氣壓、極好的熱穩(wěn)定性、可以溶解大量的有機(jī)和無機(jī)物、不易燃等性質(zhì)，已經(jīng)作為一種環(huán)境友好的反應(yīng)溶劑得到了廣泛的應(yīng)用；并且天然的氨基酸在很多反應(yīng)中，是便宜且環(huán)境友好的催化劑。因此一種理想的反應(yīng)條件：氨基酸在

6、離子液體中高效地催化反應(yīng);且這個體系可回收循環(huán)利用。在論文的第四章，完成了在室溫下，L-精氨酸在1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯離子液體中催化芳香醛、雜原子芳香醛、α，β-不飽和醛與丙二腈、乙酰丙酮的Knoevenagel反應(yīng)。反應(yīng)的離子液體和氨基酸的體系可以回收五次而催化活性沒有明顯地降低。培養(yǎng)部分新化合物的單晶，并進(jìn)行X射線單晶衍射實驗，確定新化合物的構(gòu)型。通過上面的實驗研究，提出了一級氨基酸催化的Knoevenagel反應(yīng)的機(jī)理，它

7、可以解釋產(chǎn)物的構(gòu)型。同時將部分產(chǎn)物作為細(xì)胞分裂周期磷酸酯酶cdc25B的抑制劑，測定抑制率。
　　 第六章為論文的第二部分，主要研究誘孢酮類似物的合成。誘孢酮是從青霉菌(penicillium cyclopium)的發(fā)酵液中分離出來的次級代謝產(chǎn)物，它可以誘導(dǎo)青霉菌分生孢子，縮短青霉菌的發(fā)酵時間，降低生產(chǎn)成本。同時它的發(fā)現(xiàn)，部分地解釋了青霉菌分生孢子的機(jī)理。
　　 本論文設(shè)計合成誘孢酮的類似物3，期望合成活性相當(dāng)或更好的化